本文關(guān)鍵詞：離心泵固液兩相流場的數(shù)值模擬研究

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【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)快速提高,固體物料和水力輸送技術(shù)的近期迅速發(fā)展固液兩項(xiàng)離心泵應(yīng)用范圍也越來越廣,遍及礦山、化工、煤電、農(nóng)業(yè)、冶金、食品及輕工等行業(yè),離心泵的輸送范圍越來越大,固相濃度范圍也越來越廣,這樣對(duì)傳統(tǒng)的兩相流離心泵的水力性能和抗磨損性能提出了更高的要求。由于固液兩相流動(dòng)規(guī)律復(fù)雜,以及實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)費(fèi)用等多種因素限制,離心泵輸送的實(shí)驗(yàn)資料比較有限,借助計(jì)算流體力學(xué)軟件來進(jìn)行數(shù)值模擬仿真研究具有周期短,費(fèi)用低等特點(diǎn)。國內(nèi)外許多學(xué)者為了揭示兩相流離心泵泵內(nèi)部特性的變化特點(diǎn)和規(guī)律,從事固相濃度對(duì)離心泵性能影響的二維、三維湍流數(shù)值模擬研究,運(yùn)用多種方法研究離心泵內(nèi)部固液兩相流動(dòng),從而現(xiàn)有的研究對(duì)探索兩相流離心泵內(nèi)部的流動(dòng)機(jī)理具有實(shí)際的指導(dǎo)作用。本文應(yīng)用Fluent軟件,利用多重參考系方法(MRF),選用非穩(wěn)態(tài)Mixture兩相湍流計(jì)算的模型,分析不同固相體積濃度、分流短葉片、短葉片偏置等葉輪流道速度、顆粒濃度以及壓力等參數(shù)的分布情況,利用虛擬仿真來取得離心泵內(nèi)部流場的變化規(guī)律,為水力輸送不同濃度固相顆粒離心泵的理論設(shè)計(jì)和運(yùn)行分析提供借鑒。論文主要內(nèi)容包括：介紹了離心泵及內(nèi)部流場數(shù)值模擬的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀；計(jì)算流體力學(xué)基礎(chǔ)簡介；離心泵內(nèi)部流場的主要理論和定理；離心泵內(nèi)部流場的數(shù)值模擬；最后結(jié)論與展望。
【關(guān)鍵詞】：離心泵 短葉片 偏置 .數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH311
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-19
• 1.1 選題背景10
• 1.2 離心泵國內(nèi)外發(fā)展與研究10-12
• 1.2.1 離心泵的發(fā)展10-11
• 1.2.2 離心泵的主要發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.3 離心泵內(nèi)部流動(dòng)CFD發(fā)展進(jìn)程12-18
• 1.3.1 CFD技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程12-13
• 1.3.2 CFD技術(shù)應(yīng)用于離心泵的設(shè)計(jì)分析13-14
• 1.3.3 離心泵內(nèi)部流場數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀14-18
• 1.4 本論文的主要研究內(nèi)容18-19
• 2 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)理論基礎(chǔ)19-43
• 2.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)介紹19
• 2.2 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的求解過程19-21
• 2.3 流體流動(dòng)的三大基本控制方程21-27
• 2.3.1 流體質(zhì)量守恒方程21
• 2.3.2 動(dòng)量守恒方程21-23
• 2.3.3 能量守恒方程23-25
• 2.3.4 組分質(zhì)量守恒方程25-26
• 2.3.5 通用的控制方程26-27
• 2.4 流體流動(dòng)中的湍流模型27-36
• 2.4.1 湍流理論簡介27
• 2.4.2 湍流的基本方程27-29
• 2.4.3 湍流數(shù)值模擬的主要方法29-36
• 2.5 多相流動(dòng)的模型36-37
• 2.5.1 流體體積模型36
• 2.5.2 混合模型36
• 2.5.3 歐拉模型36-37
• 2.6 離散的方法37-39
• 2.6.1 有限差分法37
• 2.6.2 有限單元法37-38
• 2.6.3 控制體積法38-39
• 2.7 基于SIMPLE算法的流場數(shù)值分析39-40
• 2.8 劃分網(wǎng)格40-42
• 2.9 本章小結(jié)42-43
• 3 離心泵內(nèi)部流場理論43-46
• 3.1 紊流理論43
• 3.2 無粘性流動(dòng)數(shù)值的模擬43-44
• 3.3 數(shù)值模擬分區(qū)域的粘性效應(yīng)44-46
• 4 離心泵內(nèi)部流場數(shù)值模擬46-66
• 4.1 仿真軟件簡介46-51
• 4.1.1 FLUENT仿真軟件介紹46-49
• 4.1.2 GAMBIT軟件介紹49-50
• 4.1.3 TECPLOT軟件介紹50-51
• 4.2 原型離心泵內(nèi)流場數(shù)值模擬51-57
• 4.2.1 原型離心泵建模及基本數(shù)據(jù)51-52
• 4.2.2 構(gòu)建控制的方程52-53
• 4.2.3 設(shè)置原型泵的邊界條件和初始條件53
• 4.2.4 原型泵的數(shù)值模擬結(jié)果及分析53-56
• 4.2.5 小結(jié)56-57
• 4.3 分流式短葉片離心泵內(nèi)流場的數(shù)值模擬57-61
• 4.3.1 分流式短葉片離心泵的基本數(shù)據(jù)及建模57
• 4.3.2 構(gòu)建模型的控制方程57-58
• 4.3.3 確定邊界條件與初始條件58-59
• 4.3.4 流場的數(shù)值模擬結(jié)果及結(jié)果分析59-61
• 4.3.5 兩種葉型離心泵內(nèi)的固液兩相流場的對(duì)比與分析61
• 4.4 分析短葉片偏置對(duì)離心泵內(nèi)的固液兩相流場影響61-66
• 4.4.1 偏置短葉片的離心泵物理建模與基本參數(shù)的設(shè)定61-62
• 4.4.2 設(shè)置初始條件和邊界條件62
• 4.4.3 數(shù)值模擬結(jié)果及分析62-66
• 5 結(jié)論及展望66-68
• 5.1 主要結(jié)論及創(chuàng)新點(diǎn)66
• 5.2 研究展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 作者簡歷73-75
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1056705