【摘要】：在水力機(jī)械能量特性的研究中，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具變得越來(lái)越重要。特別是：用計(jì)算機(jī)輔助生成的流體動(dòng)力學(xué)的計(jì)算結(jié)果(Computational Fluid Dynamic(CFD))越來(lái)越多地被水泵研究者所使用。一方面可以節(jié)省實(shí)驗(yàn)的資源，縮短新產(chǎn)品的研制時(shí)間；另一方面它可以顯示不能從實(shí)驗(yàn)工具中得出的流動(dòng)特性的細(xì)節(jié)。因此，該研究具有重要的理論及經(jīng)濟(jì)意義。 本文所作的主要工作有：首先利用Fluent前處理軟件Gambit對(duì)MD40-6.3多級(jí)清水離心泵的葉輪與導(dǎo)葉進(jìn)行建模，生成網(wǎng)格。接著，對(duì)模型進(jìn)行了物理特性、邊界條件及初使條件的定義，對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行了計(jì)算。然后，改變工況對(duì)流場(chǎng)重新進(jìn)行模擬。最后，根據(jù)計(jì)算的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)了該多級(jí)清水離心泵一級(jí)的能量特性曲線，并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較。 本文的主要研究成果有：1、如何利用Gambit對(duì)離心泵葉輪與導(dǎo)葉進(jìn)行三維造型以及建立三維實(shí)體模型時(shí)的一些成功做法。如：對(duì)建模的總體規(guī)劃與具體規(guī)劃采用何種模型，實(shí)體與虛體如何選擇，網(wǎng)格生成技術(shù)與燈光煊染如何應(yīng)用等。2、利用Fluent6.0軟件對(duì)MD40-6.3多級(jí)泵的葉輪與導(dǎo)葉內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行模擬，經(jīng)數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)：(1)在小流量工況及設(shè)計(jì)參數(shù)工況下葉輪的進(jìn)口附近有回流，這說(shuō)明該多級(jí)泵的第一級(jí)葉輪采用了加大流量設(shè)計(jì)法。(2)葉輪出口附近存在一與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相反的二次流動(dòng)特征，即軸向旋渦，但軸向旋渦在小流量工況及設(shè)計(jì)工況下較大，而在大流量工況下較小，軸向旋渦不明顯，這和傳統(tǒng)理論認(rèn)為由于葉片有限(此時(shí)才有軸向旋渦)引起滑移量和工況無(wú)關(guān)不吻合，這一現(xiàn)象還需進(jìn)一步深入研究。(3)由導(dǎo)葉的流場(chǎng)分布可以看出，從葉輪中收集到的液體實(shí)現(xiàn)了由速度能向壓力能的轉(zhuǎn)變，即速度流經(jīng)擴(kuò)散段逐漸減小，壓力逐漸增大的變化趨勢(shì)。但從反導(dǎo)葉出口的速度值可以看出此反導(dǎo)葉出口的速度不合適，并且在壓力圖上可以看到在出口區(qū)產(chǎn)生了一個(gè)低壓區(qū)，，應(yīng)改變型線、軸向?qū)挾然蛉~片厚度變化規(guī)律。3、預(yù)測(cè)了該多級(jí)泵一級(jí)的能量特性曲線。結(jié)果表明：在設(shè)計(jì)工況附近，預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)值吻合較好，在其它工況點(diǎn)，特別是小流量工況點(diǎn)，誤差較大。
【圖文】：

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在基本特征的基礎(chǔ)上添加反導(dǎo)葉。反導(dǎo)葉的平面圖上，由兩段圓弧組成，利用bottom一up方式，取出三個(gè)特征點(diǎn)，由這些點(diǎn)生成線，繼而生成面。同樣步驟生成側(cè)面，封閉所有面，最終形成反導(dǎo)葉實(shí)體(如圖2一5所示)。互2.4、葉輪、導(dǎo)葉實(shí)體模型的生成把葉輪、導(dǎo)葉的網(wǎng)格輸入到Fluent里，利用Ftuent里的參數(shù)化造型技術(shù)，設(shè)置燈光及煊染，可以得到相應(yīng)的葉輪、導(dǎo)葉實(shí)體模型(如下圖)。圖2一6葉輪三維實(shí)體(無(wú)前蓋板)圖2一7導(dǎo)葉三維實(shí)體(正面)
【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】：2004
【分類號(hào)】：TH311

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 魏清順;劉在倫;;導(dǎo)流器葉片進(jìn)口安放角對(duì)潛水泵性能的影響[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2012年14期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 劉勝;螺旋離心泵內(nèi)部流場(chǎng)全三維數(shù)值模擬[D];蘭州理工大學(xué);2006年

2 劉琦;基于CFD的離心泵整機(jī)流場(chǎng)數(shù)值模擬[D];吉林大學(xué);2008年

3 魏清順;潛水泵導(dǎo)流器的特性及提高泵性能的研究[D];蘭州理工大學(xué);2008年

4 羅芳;帶前置誘導(dǎo)輪的復(fù)合葉輪型離心泵數(shù)值研究[D];西安理工大學(xué);2008年

5 丁希寧;高吸入性能雙級(jí)離心泵過(guò)流部件數(shù)值模擬[D];西安理工大學(xué);2009年

6 桑迪科;沖壓式多級(jí)離心泵內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值模擬及水力性能研究[D];華南理工大學(xué);2010年

7 李樸蓉;導(dǎo)流器幾何參數(shù)對(duì)潛水泵性能的影響[D];蘭州理工大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2706574