【摘要】： 渣漿泵是指用來(lái)輸送含固體顆粒的固液兩相混合物的泵,其輸送的液體介質(zhì)中含有大量的酸性介質(zhì)和硬質(zhì)顆粒,因此渣漿泵的過(guò)流部件常受到強(qiáng)烈的沖刷腐蝕,尤其是其心臟部件葉輪,磨損速度比其它部位更為嚴(yán)重。 論文對(duì)渣漿泵關(guān)鍵部件葉輪磨損后的形貌特征和主要磨損破壞部位進(jìn)行了分析,結(jié)合渣漿泵的磨損機(jī)理,從流體中固體顆粒的性質(zhì)、固液兩相流的運(yùn)動(dòng)特性、葉輪材質(zhì)等方面對(duì)渣漿泵的磨損影響及影響規(guī)律進(jìn)行了研究。指出當(dāng)渣漿泵輸送顆粒粒徑較小或密度較小的兩相流體時(shí),葉片出口處磨損較嚴(yán)重;當(dāng)渣漿泵輸送顆粒粒徑較大或密度較大的兩相流體時(shí),葉片進(jìn)口磨損較嚴(yán)重。同時(shí)渣漿泵的磨損機(jī)理和速度指數(shù)關(guān)系密切,而速度指數(shù)又與固體顆粒對(duì)葉輪的沖擊角度和葉輪所使用的材料有關(guān)。介紹了渣漿泵過(guò)流部件常用材料及其優(yōu)缺點(diǎn),指出了渣漿泵過(guò)流部件耐磨材料的選用原則,為渣漿泵過(guò)流部件材料選擇提供依據(jù)。 水力設(shè)計(jì)是提高渣漿泵性能和使用壽命的一種設(shè)計(jì)方法,合理的水力設(shè)計(jì)能顯著提高渣漿泵的耐磨性。論文介紹了葉輪水力設(shè)計(jì)的方法,根據(jù)渣漿泵中固相密度與葉輪磨損的關(guān)系,指出在進(jìn)行水力設(shè)計(jì)時(shí),可使葉片的形狀與兩相流速度方向基本符合,并可加厚相應(yīng)的磨損部位。利用現(xiàn)有的葉輪水力設(shè)計(jì)方法,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)計(jì)算法合理地確定了葉輪的主要幾何參數(shù),為葉輪的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 論文對(duì)改進(jìn)后的渣漿泵葉輪空轉(zhuǎn)時(shí)和工作時(shí)的應(yīng)力進(jìn)行有限元分析,確定了葉輪應(yīng)力、應(yīng)變大小和分布狀況,建立了葉輪工作時(shí)的流——固耦合有限元方程,對(duì)葉片的模態(tài)耦合進(jìn)行分析,為葉輪的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
【圖文】：

流體密度 :Ps=2.6xl護(hù)靶一。4.2.1葉輪的有限元模型有限元分析時(shí)，葉輪的有限元模型如圖4.1所示。圖4.1葉輪有限元模型4.2.2葉輪空轉(zhuǎn)時(shí)強(qiáng)度的有限元分析為了更直觀地分析葉輪工作時(shí)的應(yīng)力分布狀況，先對(duì)葉輪在空轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力進(jìn)行分(l)模型的有限元網(wǎng)格劃分

單元類(lèi)型選靜力結(jié)構(gòu)單元，選擇 solldTet1onede187單元。因?yàn)槟Ｐ徒Y(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，現(xiàn)采取自由網(wǎng)格劃分，劃分精度為2級(jí)，最后劃分完成后總節(jié)點(diǎn)數(shù)為81369個(gè)，單元數(shù)為53485個(gè)。網(wǎng)格劃分后的有限元模型如圖4.2所示。i即eller少e日h圖4.2葉輪網(wǎng)格劃分示意圖(2)邊界條件的施加材料參數(shù)設(shè)定如下:高鉻鑄鐵彈性模量E，二130GPa，泊松比0.3，高鉻鑄鐵密度7800K咖，。在條件加載中設(shè)置如下內(nèi)容:葉輪工作時(shí)的轉(zhuǎn)速153ra山s，，在葉輪輪毅六面體內(nèi)表面施加對(duì)稱(chēng)約束，選擇輪殷六面體一條棱上一節(jié)點(diǎn)，x向自由度設(shè)為0，選擇pCG迭代求解器進(jìn)行求解。(3)計(jì)算結(jié)果分析葉輪在空轉(zhuǎn)時(shí)只受到離心力以及周?chē)諝獾淖枇ψ饔?
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類(lèi)號(hào)】：TH311

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本文編號(hào)：2620236