本文關(guān)鍵詞：離心泵的數(shù)值模擬及性能分析

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【摘要】：離心泵作為一種通用的流體機(jī)械，在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中被廣泛的應(yīng)用。離心泵效率的提高會(huì)減少社會(huì)對能源需求的壓力。本文通過利用CFD對離心泵進(jìn)行數(shù)值模擬，預(yù)測離心泵性能、考察離其內(nèi)部流場，，并提出了一種離心泵葉輪的切削方法，在滿足使用需要的同時(shí)，降低離心泵的揚(yáng)程，擴(kuò)大離心泵的使用范圍，提高離心泵的效率，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。具體工作從以下幾方面展開： 論述了課題的意義及研究背景，介紹了離心泵的種類結(jié)構(gòu)以及離心泵的應(yīng)用，列舉了目前常用離心泵研究方法及優(yōu)化方法，同時(shí)概括了本文主要的研究內(nèi)容。 介紹了網(wǎng)格的一些基本概念，網(wǎng)格生成軟件Gridgen和PLOT3D格式文件。重點(diǎn)闡述了離心泵全流道六面體結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的生成方法。針對離心泵的不同部件，綜合運(yùn)用Gridgen與Fortran相結(jié)合的辦法，完成了離心泵包括葉輪、蝸殼以及前后蓋板以外的密封部分六的面體結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分。 介紹了CFD過程，包括前處理，求解和后處理。敘述了目前常用的湍流計(jì)算模型。本文提出選取SST湍流模型，結(jié)合k模型和k模型的優(yōu)點(diǎn)來對離心泵進(jìn)行數(shù)值模擬，并比對了模擬結(jié)果。接著介紹了FLUENT和Ansys CFX在離心泵模擬中的應(yīng)用。最后對不同的水模進(jìn)行了橫向?qū)Ρ取?對現(xiàn)有典型離心泵進(jìn)行內(nèi)流分析，考察了離心泵的速度場和壓力場的分布情況。然后對不同條件下對離心泵進(jìn)行數(shù)值模擬并分析結(jié)果，包括考慮到泄漏回流條件和不同入口條件下對離心泵數(shù)值模擬結(jié)果的影響。 闡述了現(xiàn)階段葉輪切割的一般方法，提出了一種只切削葉片，不切削前后蓋板的切削方法，可以降低離心泵揚(yáng)程。在滿足用戶需要的同時(shí)，提高離心泵的效率。利用CFD方法分析不同切削量下，離心泵的性能和內(nèi)流場的分布情況，對改善離心泵性能具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。 最后對本文所做的工作進(jìn)行了總結(jié)，指出本文的創(chuàng)新點(diǎn)和不足之處，同時(shí)對這些不足之處的解決方法進(jìn)行了思考。
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH311

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