【摘要】： HGK60-10型離心泵是單級(jí)懸臂式離心泵，水力實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果同額定參數(shù)有較大偏差，而且運(yùn)行時(shí)伴隨較嚴(yán)重的振動(dòng)和噪聲，該泵額定揚(yáng)程為30米，但測(cè)量值僅為26米，由振動(dòng)、噪聲以及揚(yáng)程下降的特征可以初步斷定該泵性能差的主要原因是由于汽蝕造成。汽蝕的產(chǎn)生原因較多，其中一個(gè)主要原因就是由于葉片內(nèi)部復(fù)雜的湍流引起的，近年來(lái)，隨著計(jì)算流體力學(xué)(CFD)的發(fā)展，從研究離心泵流體流動(dòng)機(jī)理出發(fā)，采用數(shù)值仿真方法研究離心泵內(nèi)部流動(dòng)，利用數(shù)值仿真結(jié)果來(lái)指導(dǎo)泵的設(shè)計(jì)已經(jīng)成為可能。本文應(yīng)用商業(yè)CFD軟件FLUENT研究該離心泵的內(nèi)部流動(dòng)以改進(jìn)其性能，主要作了以下幾方面工作： 綜述了計(jì)算流體力學(xué)的概念、研究?jī)?nèi)容和優(yōu)勢(shì)，詳細(xì)介紹了計(jì)算流體力學(xué)的基本理論和方法以及所用的幾何三維建模方法； 利用有關(guān)理論著重研究了該離心泵葉輪流道形狀對(duì)汽蝕性能的影響，利用流場(chǎng)數(shù)值分析的方法，分析了原有泵葉輪的內(nèi)部流動(dòng)，得到了大量的三維湍流場(chǎng)的分析結(jié)果，包括靜壓分布圖、總壓分布圖、速度矢量分布圖等。通過(guò)對(duì)葉輪入口處的流場(chǎng)分析，證實(shí)了該泵性能下降是由汽蝕造成的推測(cè)； 基于速度系數(shù)法建立了葉輪優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)得到的流場(chǎng)數(shù)據(jù)和該數(shù)學(xué)模型對(duì)原葉輪進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化結(jié)果對(duì)葉片的入口角和葉片的入口直徑等參數(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，優(yōu)化后的葉輪達(dá)到了提高泵的汽蝕性能和效率的目的。 研究結(jié)果說(shuō)明，通過(guò)對(duì)葉輪流場(chǎng)的數(shù)值仿真研究，可以分析出流體在離心泵內(nèi)的流速和壓力分布，揭示離心泵內(nèi)部流動(dòng)特征，對(duì)探討影響離心泵效率及產(chǎn)生汽蝕的原因，以及為改進(jìn)離心泵的葉型設(shè)計(jì)，提高離心泵的效率，擴(kuò)大其運(yùn)行工況范圍，提供理論依據(jù)。通過(guò)優(yōu)化模型的建立，改進(jìn)葉輪的設(shè)計(jì)參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)提高泵效率和汽蝕性能的目的。
【圖文】：

圖1汽蝕損傷圖片F(xiàn)19.1Cavitationerosionfigure引起揚(yáng)程下降而喪失給水功能一般將3%或1%揚(yáng)程朋產(chǎn)來(lái)設(shè)計(jì)水泵的管道系統(tǒng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)汽蝕損傷的水泵有以下幾個(gè)特點(diǎn):47到142旋轉(zhuǎn)速度為20耐s左右pSH)r在三倍以?xún)?nèi)占75%量Qd和小流量0.6Qd附近損傷較多材料和能源，人們需要水泵朝小型化的方向發(fā)展。實(shí)提高其轉(zhuǎn)速，但轉(zhuǎn)速提高容易使泵中發(fā)生汽蝕�？梢�(jiàn)發(fā)展，因此研究及解決離心水泵的汽蝕問(wèn)題是非常重學(xué)者在汽蝕機(jī)理、汽蝕損傷機(jī)理、材料抗汽蝕性、汽但是，由于實(shí)際的水泵葉輪形狀各異，運(yùn)行工況經(jīng)常外不同形態(tài)的空泡對(duì)材料的損傷的危害程度也不相

取點(diǎn)進(jìn)行測(cè){，;一，然后利川這止匕離散數(shù)據(jù)，在GAMBIT的TURBO!!，構(gòu)建月位兒仁叮模從.J，從lbJ得到前沉、板、后裕、板、葉少}‘在前后蓋板仁的輪廓線(xiàn)和單葉少佘的日十輪流場(chǎng)體和網(wǎng)格圖分布見(jiàn)!冬}3.!、圖 3.2和圖3.3。網(wǎng)格的最大扭曲率不超過(guò)0.8，絕人多數(shù)網(wǎng)格的扭曲書(shū)在0.3一0.4之問(wèn)，于111盯書(shū)小于0.5的網(wǎng)格，:匕一96.3%，能較好的滿(mǎn)足CFI)的亡1·算要求。}冬13.1川輪輪)渝‘線(xiàn)}了 193.11一11Pellerco一ltot一rlillc1冬13.2，，)飛11}少{流J勸體「 19.3.2Sillglevallctlo、、v()l、一11c
【學(xué)位授予單位】：大連交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類(lèi)號(hào)】：TH311

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 李輝;基于葉輪設(shè)計(jì)的IS65型離心泵空化性能改進(jìn)的研究[D];江西理工大學(xué);2011年

2 李顏;基于CFD的船用離心泵葉輪抗汽蝕優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];大連海事大學(xué);2012年

3 苗金明;高溫凝結(jié)水回收系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及防腐蝕研究[D];北京化工大學(xué);2010年

4 辛合雷;DG230-64型鍋爐給水泵抗汽蝕技術(shù)研究[D];華北電力大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2645661