【摘要】： 水泵吸水室就是泵的進(jìn)口法蘭至葉輪進(jìn)口的過流部分。隨著對水泵效率越來越高的要求，設(shè)計恰當(dāng)?shù)奈页蔀楦纳扑眯阅芎吞岣咝实谋夭豢缮俚牟襟E。研究水泵吸水室內(nèi)部的流場，找出其內(nèi)部流場的規(guī)律，并以此為基礎(chǔ)設(shè)計出新型水泵吸水室，是水泵吸水室未來發(fā)展的重要趨勢。 論文首先對PIV技術(shù)進(jìn)行了研究。主要成果是：(1) 研究了PIV的應(yīng)用范圍、原理及使用方法。從理論上分析了采用PIV技術(shù)研究水泵吸水室流場的可行性，并得出了利用PIV技術(shù)測量分析流場的步驟；(2) 提出了計算三維速度的方法。分析了從已有二維流場得到三維速度的方法，確立了完整求解三維速度的步驟，這樣可以得到三維速度以及湍動能。這為利用PIV技術(shù)研究水泵吸水室內(nèi)部的流場建立了基礎(chǔ)。 論文的另一部分工作是對封閉式水泵吸水室的研究。主要成果是：(1)在原有水泵吸水室設(shè)計圖紙的基礎(chǔ)上，對其局部進(jìn)行了適于加工和測量的改進(jìn)。通過水力計算，設(shè)計出適合于模型試驗的試驗臺系統(tǒng)。通過PIV試驗，測量了封閉式水泵吸水室內(nèi)部的流場，以研究該水泵吸水室的性能；(2) 通過分析流速圖、流線圖、湍動能圖和渦量圖，發(fā)現(xiàn)了流量比越大，湍動越大，漩渦總是出現(xiàn)在流量較小的一側(cè)。同時又從理論上解釋了這一現(xiàn)象；(3) 得到了三維速度以及湍動能。從中發(fā)現(xiàn)漩渦總是出現(xiàn)在吸入管中心附近，并且在吸入管入口范圍內(nèi)，總是豎直方向的速度占主導(dǎo)地位；(4) 通過測量流場中出現(xiàn)的氣核數(shù)量，研究了氣核的尺寸以及出現(xiàn)概率。研究表明，在流速比較大時，中等尺寸的氣核出現(xiàn)概率最大；流速比接近1時，，小尺寸氣核出現(xiàn)概率最大。
【圖文】：

圖 1-1 渦的形態(tài)總的說來，水泵吸水室內(nèi)的流動是伴隨著渦旋空化的非定常的三維流動，用目前的數(shù)值分析的方法，很難得出其中的流動規(guī)律。就是利用空化流模型，也很難預(yù)估出空化渦和吸入渦。1.3 圖像測速技術(shù)PIV 技術(shù)是圖像測速技術(shù)的一種，也是近年來發(fā)展比較快的測速技術(shù)。下文主要介紹一下測速技術(shù)的國際國內(nèi)研究狀況和進(jìn)展。圖像測速是利用膠片或錄相帶記錄反映流速性質(zhì)的圖像，依靠圖像處理、分析等多種手段獲得流速分布的一種技術(shù)。其測速的基本原理是在流體中散播標(biāo)記物質(zhì)（粒子、氣泡或分子標(biāo)記物），只要能準(zhǔn)確測定標(biāo)記物質(zhì)的位移 S 和相應(yīng)的時間 t，就可以獲得流場速度：VSt= (1.1)

第二章 PIV技術(shù)及其測速系統(tǒng)的建立中的位置記錄在圖像存儲媒體上。記錄時，流體中眾像可以按時間順序通過多次曝光記錄在同一圖像上，刻的像記錄在不同的圖像上。不管采用何種方式，我測試或圖像處理的方法來求出粒子在一定時間間隔內(nèi)可求得粒子所在位置處的速度。
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2002
【分類號】：TH38

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 田飛;潛水?dāng)嚢铏C(jī)射流特性及實驗研究[D];江蘇大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 張會書;氣液傳質(zhì)過程中Marangoni效應(yīng)的PIV實驗研究[D];天津大學(xué);2010年

2 李萌;非均勻來流開敞式水泵吸水口前流動的試驗研究[D];清華大學(xué);2005年

本文編號：2643417