本文選題：離心泵　切入點(diǎn)：低比轉(zhuǎn)速　出處：《揚(yáng)州大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：低比轉(zhuǎn)速復(fù)合葉輪離心泵具有流量小、揚(yáng)程高、結(jié)構(gòu)緊湊、維修方便等特點(diǎn),在我國(guó)石油化工、輕工業(yè)和航空航天等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。鑒于其廣泛的用途,研究離心泵的安全穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)高效性就顯得尤為重要。本文從內(nèi)流場(chǎng)的角度探究具有良好性能的復(fù)合葉輪離心泵。設(shè)計(jì)了3副具有相同長(zhǎng)葉片不同短葉片的復(fù)合葉輪,利用三維湍流數(shù)值模擬的方法,分析了轉(zhuǎn)速變化對(duì)離心泵內(nèi)、外特性的影響、復(fù)合葉輪離心泵瞬態(tài)特性以及葉輪葉片最優(yōu)開槽方式。主要開展的工作和取得的成果如下： (1)分析了大量國(guó)內(nèi)外關(guān)于復(fù)合葉輪離心泵設(shè)計(jì)、水泵變轉(zhuǎn)速運(yùn)行試驗(yàn)、離心泵瞬態(tài)特性模擬以及旋轉(zhuǎn)機(jī)械中流動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用的研究成果,并進(jìn)行了總結(jié),提出了論文的研究方向。 (2)利用平面勢(shì)流疊加理論分析了葉輪內(nèi)部流動(dòng)特性,并比較了無粘流體流動(dòng)與粘性流體流動(dòng)的差異。探討了低比轉(zhuǎn)速高速離心泵在多種力的作用下葉輪出口靠近葉片背面處發(fā)生脫流現(xiàn)象的原因。為了改善這種狀況,設(shè)計(jì)了3副具有相同長(zhǎng)葉片、不同短葉片的復(fù)合葉輪及配套蝸殼。 (3)利用三維湍流數(shù)值模擬方法,對(duì)3副復(fù)合葉輪離心泵不同轉(zhuǎn)速下的內(nèi)、外特性進(jìn)行對(duì)比分析,探討了轉(zhuǎn)速變化對(duì)復(fù)合葉輪內(nèi)、外特性的影響,分析了由于轉(zhuǎn)速增大導(dǎo)致的牽連離心加速度、相對(duì)加速度和科里奧加速度及速度環(huán)量增大而引起的葉槽內(nèi)流體質(zhì)點(diǎn)相對(duì)速度矢量向壓力面偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。結(jié)果表明隨轉(zhuǎn)速增大,質(zhì)點(diǎn)相對(duì)速度矢量偏轉(zhuǎn)變大,無因次性能曲線偏移量增加。 (4)利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法,研究了開槽的位置Df、徑向?qū)挾萕l及角度β3對(duì)水泵效率的影響,尋找能夠提高水泵效率的合理葉片開槽方式。結(jié)果表明在0.37(D1+D2)處開2mm徑向?qū)挾鹊牟凼顾眯实玫矫黠@提高。 (5)為研究復(fù)合葉輪離心泵瞬態(tài)特性,對(duì)3副復(fù)合葉輪分別在3種流量工況下進(jìn)行了非定常流動(dòng)計(jì)算,發(fā)現(xiàn)不同工況下隨著葉輪的旋轉(zhuǎn)泵內(nèi)流場(chǎng)及泵出口壓力均發(fā)生周期性變化。從頻域特性圖看出C葉輪壓力脈動(dòng)幅度比其它兩副葉輪的脈動(dòng)幅度大,3副葉輪出口壓力脈動(dòng)幅度都表現(xiàn)出隨著流量增大而增大的趨勢(shì)。
[Abstract]:The centrifugal pump with low specific rotation speed has the characteristics of small flow , high lift , compact structure and convenient maintenance . In view of its wide application , it is very important to study the safety and economic efficiency of centrifugal pump .

( 1 ) The research results of centrifugal pump design , pump variable rotating speed running test , centrifugal pump transient characteristic simulation and flow control technology in rotary machinery are analyzed and summarized , and the research direction of the paper is put forward .

( 2 ) The internal flow characteristics of impeller are analyzed by means of plane potential flow superposition theory , and the difference between non - stick fluid flow and viscous fluid flow is compared .

( 3 ) By using three - dimensional turbulent numerical simulation method , the internal and external characteristics of 3 pairs of compound impeller centrifugal pumps are compared and analyzed , and the effect of rotating speed change on the inner and outer characteristics of the composite impeller is discussed . The phenomenon of the relative velocity vector of the relative velocity vector of the fluid particle in the cascade caused by the increase of the rotating speed is analyzed .

( 4 ) The influence of the position Df , the radial width Wl and the angle 尾 3 on the efficiency of the water pump is studied by using the orthogonal test design method . It is found that the efficiency of the water pump can be improved obviously at 0.37 ( D1 + D2 ) .

( 5 ) In order to study the transient characteristics of the composite impeller centrifugal pump , the unsteady flow calculation is carried out for 3 pairs of composite impellers under 3 kinds of flow conditions . It is found that the flow field and the pump outlet pressure in the rotary pump of the impeller change periodically under different working conditions . As can be seen from the frequency domain characteristic diagram , the pressure fluctuation range of the C impeller is larger than that of the other two auxiliary impellers , and the amplitude of the pressure pulsation of the three sub - impeller shows a tendency to increase with the increase of the flow .

【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH311

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 嚴(yán)敬;;β_2及b_2值對(duì)于低比轉(zhuǎn)數(shù)葉輪外徑的影響[J];排灌機(jī)械;1989年03期

2 何秀華;水泵壓力脈動(dòng)的類型研究[J];排灌機(jī)械;1996年04期

3 陳紅勛;劉衛(wèi)偉;見文;魏培茹;朱兵;;基于流動(dòng)控制技術(shù)的低比轉(zhuǎn)速離心泵葉輪研發(fā)[J];排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào);2011年06期

4 徐朝暉,吳玉林,陳乃祥,劉宇,張梁,吳玉珍;高速泵內(nèi)三維非定常湍流激振計(jì)算[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年10期

5 黃東濤,邊曉東,唐旭東,盧鈺;長(zhǎng)短葉片開縫技術(shù)在離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1999年04期

6 張學(xué)森,魏春梅;離心泵降速試驗(yàn)的性能修正[J];水泵技術(shù);1995年05期

7 徐朝暉,吳玉珍,吳玉林,陳乃興;高速離心泵內(nèi)部流動(dòng)數(shù)值計(jì)算結(jié)果研究[J];水泵技術(shù);2003年01期

8 邵杰;劉樹紅;吳玉林;;離心泵葉輪變轉(zhuǎn)速工況的內(nèi)部流動(dòng)測(cè)量[J];水泵技術(shù);2011年02期

9 王福軍;張玲;張志民;;軸流泵不穩(wěn)定流場(chǎng)的壓力脈動(dòng)特性研究[J];水利學(xué)報(bào);2007年08期

10 劉威;袁壽其;李曉俊;潘中永;;葉片開槽對(duì)低比轉(zhuǎn)數(shù)離心泵內(nèi)部流動(dòng)的影響[J];排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào);2013年01期

，

本文編號(hào)：1694599