本文關鍵詞：大型絞吸泵的結構設計及流態(tài)分析

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【摘要】：絞吸泵作為絞吸式疏浚船的核心部件，其質(zhì)量好壞直接影響疏浚作業(yè)的效率和使用壽命。目前因為港口建設、內(nèi)河道維護以及淺海作業(yè)等工程的不斷開展以及作業(yè)成本的不斷提高，如何設計高效、大功率的疏浚船成為各個疏浚船制造商競相追逐的一個目標。 為使合作單位生產(chǎn)的工程船能夠在淺海進行高效的作業(yè)，，對工作的核心部件——大型絞吸泵從設計和仿真分析上著手進行研究。在設計上：結合普通水泵的設計方法和泥沙沉降理論，確定了葉輪和壓水室的結構和形式并利用建模軟件UG進行三維建模。在分析上：采用流體分析軟件Fluent中的Euler二相流模型在非定常條件下，從以下四個方面進行數(shù)值模擬：1、葉片數(shù)量和形狀；2、工作流量；3、固體顆粒濃度；4、工作角度。 在葉片數(shù)量和形狀上主要是通過比較葉片工作面為Bezier曲線和分段圓弧，以及葉片數(shù)量和分流葉片對泵內(nèi)部的流場分布的影響；在流量上比較了基于設計流量Q，泵在不同流量點下的流場分布；在濃度上，分析了所設計的泵所能輸送物質(zhì)中固體顆粒的最大濃度含量；在工作角度上，模擬絞吸泵在疏浚船實際的工作位置，根據(jù)流場分布確定最佳工作角度的范圍。 通過對泵內(nèi)部的速度場和壓力場進行仿真分析之后最終確定了泵的最佳結構和工況條件：泵的壓水室采用螺旋式壓水室，葉輪為閉式葉輪，葉片的分布為4片主葉片加4片分流葉片；泵的最佳工作流量范圍為08Q~1.2Q，最佳工作角度為30°~60°，最大固體顆粒濃度為30%。
【關鍵詞】：大型絞吸泵 結構設計 數(shù)值模擬 流場分析
【學位授予單位】：浙江海洋學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH38
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-13
• 第一章 緒論13-22
• 1.1 研究背景及意義13-14
• 1.2 固液兩相下絞吸泵的研究進展14-20
• 1.2.1 設計方法與理論研究14-15
• 1.2.2 葉輪結構及流場分析15-17
• 1.2.3 整體及相關研究17-20
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容20-22
• 第二章 絞吸泵的研究概述22-36
• 2.1 葉輪的研究22-28
• 2.1.1 葉輪的分類22-23
• 2.1.2 葉片的分類23-25
• 2.1.3 葉片參數(shù)的研究25-28
• 2.2 壓水室的研究28-31
• 2.2.1 壓水室的分類28-29
• 2.2.2 螺旋壓水室的研究29-31
• 2.3 絞吸泵密封問題的研究31-35
• 2.4 本章小結35-36
• 第三章 沉降理論及流體控制方程36-41
• 3.1 沉降理論36-37
• 3.2 流體控制方程37-40
• 3.2.1 固相流動控制方程38-39
• 3.2.2 液相流動控制方程39-40
• 3.3 本章小結40-41
• 第四章 絞吸泵的設計與建模41-57
• 4.1 絞吸泵的設計41-48
• 4.1.1 葉輪設計41-46
• 4.1.2 蝸殼的設計46-48
• 4.2 建模48-52
• 4.2.1 整體結構的建模48-49
• 4.2.2 葉輪流道的建模49-51
• 4.2.3 壓水室流道的建模51-52
• 4.3 網(wǎng)格劃分52-56
• 4.3.1 網(wǎng)格類型52-54
• 4.3.2 全流道網(wǎng)格劃分54-56
• 4.4 小結56-57
• 第五章 絞吸泵的流場仿真與分析57-66
• 5.1 邊界條件的確定57-58
• 5.2 絞吸泵流場分析58-65
• 5.2.1 葉片葉型對流場的影響58-60
• 5.2.2 不同流量下絞吸泵流場分析60-62
• 5.2.3 不同角度下絞吸泵內(nèi)部流場的分析62-64
• 5.2.4 不同濃度下絞吸泵性能分析64-65
• 5.3 本章小結65-66
• 總結與展望66-68
• 參考文獻68-72
• 致謝72-73
• 在讀期間發(fā)表的學術論文及研究成果73

【參考文獻】

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本文編號：1100111