本文選題：吸入室　切入點(diǎn)：包角　出處：《蘭州理工大學(xué)》2011年碩士論文

【摘要】：泵吸入室的主要作用就是為壓縮級(jí)提供均勻來(lái)流以提高泵的效率。對(duì)于混輸泵來(lái)說(shuō),要盡量避免氣液分離。設(shè)計(jì)并優(yōu)化吸入室對(duì)提高混輸泵整體性能有重要意義。 本文利用Pro/e對(duì)自行設(shè)計(jì)的第三代樣機(jī)YQH-100型混輸泵半螺旋形吸入室進(jìn)行三維建模,得到不同包角的三個(gè)吸入室模型,并利用CFD軟件對(duì)三個(gè)吸入室模型不同含氣率下的流場(chǎng)進(jìn)行模擬,得到了速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)、氣相分布的規(guī)律,并經(jīng)分析,得出最適合模型的斷面尺寸、隔舌角度;隔舌角度大小對(duì)但旋渦強(qiáng)度有一定影響,采取隔舌與水平面成67.5°時(shí)的半螺旋形吸入室的設(shè)計(jì)最為合理;通過(guò)在吸入室與壓縮級(jí)間設(shè)計(jì)一環(huán)形過(guò)渡段,可使壓縮級(jí)進(jìn)口的流場(chǎng)分布更均勻。 據(jù)模擬結(jié)果,對(duì)吸入室進(jìn)行修型的方法是可行和有效的,這為同類吸入室的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了一定的理論依據(jù)和參考價(jià)值。本課題研究的主要內(nèi)容如下 1.從流體機(jī)械和流體力學(xué)的基本理論出發(fā),設(shè)計(jì)合適的幾何模型,并應(yīng)用相關(guān)兩相流模型進(jìn)行模擬,著重考慮模型對(duì)副相(氣相)體積含量的敏感度。 2.在體積含氣量為30%, 50% , 80%時(shí),對(duì)吸入室內(nèi)部進(jìn)行流場(chǎng)模擬,分別從速度場(chǎng)、靜壓場(chǎng)、氣相分布這三種情況分析該吸入室的結(jié)構(gòu)是否符合設(shè)計(jì)的要求及吸入室內(nèi)部流場(chǎng)在含氣量變化下的變化趨勢(shì)。 3.單獨(dú)分析完吸入室后,把吸入室與壓縮級(jí)藕合起來(lái)。也是在這三種含氣量的情況下,對(duì)吸入室內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行模擬。這個(gè)時(shí)候重點(diǎn)分析吸入室與壓縮級(jí)的相互影響,看葉輪擾動(dòng)對(duì)吸入室內(nèi)部流場(chǎng)的影響。 4.吸入室與壓縮級(jí)藕合后,它們之間的影響是相互的,本文既分析了吸入室對(duì)壓縮級(jí)的影響,同時(shí)也分析了壓縮級(jí)對(duì)吸入室出口處速度、壓力的影響。 5.在分析了內(nèi)部流場(chǎng)之后,再分析靜葉出口處的流場(chǎng),由此判定總壓及揚(yáng)程是否符合設(shè)計(jì)的要求。 6.確定了合適的吸入室模型后針對(duì)吸入室內(nèi)介質(zhì)流動(dòng)情況在吸入室與壓縮級(jí)間設(shè)計(jì)一環(huán)形過(guò)渡段,并對(duì)比有無(wú)過(guò)渡段對(duì)吸入室及壓縮級(jí)內(nèi)介質(zhì)流動(dòng)的區(qū)別,結(jié)果表明在吸入室與壓縮級(jí)間設(shè)計(jì)一環(huán)形過(guò)渡段,可使壓縮級(jí)進(jìn)口的流場(chǎng)分布更均勻。
[Abstract]:The main function of pump suction chamber is to provide uniform flow for compression stage to improve pump efficiency.For mixed pump, try to avoid gas-liquid separation.It is important to design and optimize the suction chamber to improve the overall performance of the pump.In this paper, Pro/e is used to model the semi-helical suction chamber of the third generation YQH-100 hybrid pump designed by ourselves, and three suction chamber models with different envelope angles are obtained.The flow field of three suction chamber models with different gas content was simulated by CFD software, and the velocity field, pressure field and gas phase distribution were obtained. After analysis, the section size and tongue angle of the model were obtained.The angle of tongue barrier has a certain influence on the intensity of vortex, and the design of semi-helical suction chamber is most reasonable when the angle between the tongue and the horizontal plane is 67.5 擄, and a circular transition section is designed between the suction chamber and the compression stage.The flow field at the inlet of the compression stage can be distributed more evenly.According to the simulation results, it is feasible and effective to modify the suction chamber, which provides a certain theoretical basis and reference value for the optimization design of the similar suction chamber.The main contents of this research are as follows1.Based on the basic theory of fluid mechanics and fluid mechanics, an appropriate geometric model is designed, and the correlation two-phase flow model is used to simulate the model. The sensitivity of the model to the volume content of the accessory phase (gas phase) is considered.2.When the volume of gas is 30%, 50% and 80%, the flow field inside the suction chamber is simulated, respectively from the velocity field and the static pressure field.The structure of the suction chamber is in accordance with the design requirements and the variation trend of the flow field in the suction chamber under the change of the gas content is analyzed.3.After analyzing the suction chamber separately, the suction chamber is coupled with the compression level.In the case of these three kinds of gas content, the flow field in the suction chamber is simulated.At this time, the interaction between suction chamber and compression stage is analyzed, and the influence of impeller disturbance on the flow field in suction chamber is analyzed.4.After coupling between suction chamber and compression stage, the influence of suction chamber on compression stage is analyzed, and the influence of compression stage on velocity and pressure at outlet of suction chamber is also analyzed in this paper.5.After analyzing the internal flow field, the flow field at the outlet of the stator blade is analyzed to determine whether the total pressure and the head meet the design requirements.6.After determining the appropriate suction chamber model, a circular transition section is designed between the suction chamber and the compression stage for the medium flow in the suction chamber, and the difference between the medium flow in the suction chamber and the compression stage is compared.The results show that an annular transition section is designed between the suction chamber and the compression stage, which can make the flow field distribution more uniform at the inlet of the compression stage.
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TH38

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本文編號(hào)：1717565