大流量工況下離心泵內(nèi)部流動(dòng)特性研究
本文關(guān)鍵詞:大流量工況下離心泵內(nèi)部流動(dòng)特性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:離心泵是一種應(yīng)用廣泛的通用機(jī)械,對(duì)各個(gè)行業(yè)的發(fā)展有著重要的作用。離心葉輪作為離心泵的關(guān)鍵過流部件,其作用是對(duì)流體做功,其結(jié)構(gòu)對(duì)離心泵的內(nèi)部流場(chǎng)和性能有著至關(guān)重要的作用。在葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,不同進(jìn)口流量對(duì)離心泵性能有著重要的影響,為了探究不同流量對(duì)離心泵內(nèi)部流動(dòng)特性的影響,,本文采用N-S方程和RNG k-ε湍流模型在4種不同流量工況下分別對(duì)離心泵進(jìn)行定常和非定常數(shù)值模擬計(jì)算,4種工況分別為設(shè)計(jì)流量工況Qopt,1.3Qopt,1.5Qopt和1.7Qopt。通過不同工況下離心泵性能的對(duì)比,可為工程實(shí)際中由于人為的誤操作以及各種非人為因素造成離心泵在大工況下運(yùn)轉(zhuǎn)所導(dǎo)致的不良后果提供一定的理論分析依據(jù)。論文的主要研究內(nèi)容如下: 1.利用Pro/E軟件對(duì)離心泵葉輪和蝸殼流道進(jìn)行三維建模,使用Gambit對(duì)三維實(shí)體模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,最后利用Fluent軟件對(duì)離心泵進(jìn)行不同工況的數(shù)值計(jì)算,分析得出各種工況下離心泵內(nèi)部流場(chǎng)的分布情況,并且與水力試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。 2.利用Fluent軟件對(duì)離心泵在1.3Qopt,1.5Qopt以及1.7Qopt三種工況下進(jìn)行數(shù)值定常計(jì)算,結(jié)合設(shè)計(jì)流量工況(Qopt)的計(jì)算結(jié)果,對(duì)比分析4種工況下離心泵的外特性以及內(nèi)部流動(dòng)特性。 3.計(jì)算離心泵在設(shè)計(jì)工況和1.7Qopt工況下的非定常流動(dòng),獲得2種工況下不同時(shí)刻離心泵內(nèi)部流場(chǎng)的分布規(guī)律,對(duì)比分析不同時(shí)刻泵內(nèi)外特性的變化。
【關(guān)鍵詞】:離心泵 大流量 流動(dòng)特性 數(shù)值計(jì)算
【學(xué)位授予單位】:浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TH311
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 第一章 緒論11-21
- 1.1 課題研究背景及意義11-12
- 1.2 離心泵內(nèi)部流動(dòng)特性研究現(xiàn)狀12-19
- 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12-15
- 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-19
- 1.3 研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)19-20
- 1.3.1 主要研究內(nèi)容19
- 1.3.2 論文結(jié)構(gòu)19-20
- 1.4 本章小結(jié)20-21
- 第二章 數(shù)值計(jì)算的理論及模型建立21-32
- 2.1 CFD 基本原理21
- 2.2 控制方程組21-22
- 2.2.1 質(zhì)量守恒方程21-22
- 2.2.2 動(dòng)量守恒方程22
- 2.3 湍流模型22-24
- 2.3.1 單方程(Spalart-Allmaras)模型22
- 2.3.2 標(biāo)準(zhǔn) k - 模型22-23
- 2.3.3 重整化群 k - 模型23
- 2.3.4 可實(shí)現(xiàn) k - 模型23-24
- 2.4 控制方程的求解及離散化24
- 2.5 計(jì)算模型的建立24-28
- 2.5.1 二維模型24
- 2.5.2 水力模型24-26
- 2.5.3 三維建模26-28
- 2.6 計(jì)算域網(wǎng)格劃分28-30
- 2.6.1 網(wǎng)格劃分步驟29
- 2.6.2 網(wǎng)格劃分29-30
- 2.7 邊界條件30
- 2.8 本章小結(jié)30-32
- 第三章 離心泵不同工況的試驗(yàn)分析和數(shù)值定常計(jì)算32-50
- 3.1 不同工況定常計(jì)算模型選擇32
- 3.2 數(shù)值模擬結(jié)果32-34
- 3.3 計(jì)算與試驗(yàn)結(jié)果分析34-36
- 3.4 設(shè)計(jì)工況結(jié)果分析36-37
- 3.5 不同工況定常計(jì)算結(jié)果分析37-49
- 3.5.1 壓力分布37-42
- 3.5.2 速度分布42-49
- 3.6 本章小結(jié)49-50
- 第四章 離心泵非定常數(shù)值計(jì)算50-69
- 4.1 計(jì)算模型選擇50
- 4.2 設(shè)計(jì)工況結(jié)果分析50-59
- 4.2.1 瞬時(shí)外特性曲線50-51
- 4.2.2 壓力分布51-56
- 4.2.3 速度分布56-59
- 4.3 1.7Qopt工況結(jié)果分析59-68
- 4.3.1 瞬時(shí)外特性曲線59-60
- 4.3.2 壓力分布60-66
- 4.3.3 速度分布66-68
- 4.4 本章小結(jié)68-69
- 第五章 總結(jié)與展望69-71
- 5.1 總結(jié)69-70
- 5.2 工作展望70-71
- 參考文獻(xiàn)71-75
- 致謝75-76
- 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果76
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:大流量工況下離心泵內(nèi)部流動(dòng)特性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):271699
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