【摘要】：水泵吸水池是泵站中專門為水泵或其吸水道抽水而修建的水池,它的主要目的是將液流平順地引至葉輪進口,使泵高效率地穩(wěn)定運行,它直接影響到泵站的運行效率和安全。我國的能源需求趨于緊張,水泵等主要耗能設(shè)備的效率相對國際先進水平仍較低。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,必然對改善水泵的運行狀況提出更高的要求。其中,研究不均勻來流工況下的吸水池流場和吸入空氣狀況是一個重要的基礎(chǔ)工作。 論文應用 PIV 技術(shù)完成吸水池流場的測量工作。首先對 PIV 技術(shù)的當前國內(nèi)外進展進行了分析,并對 PIV 系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)、PIV 在流場顯示技術(shù)中的應用范圍和使用方法進行了介紹。從理論上分析了應用 PIV 技術(shù)研究水泵吸水池流場的可行性。論文研究了測量水泵吸水口空氣吸入的方法。對自行研制的電容式空泡儀和 CCD 圖像法的原理、使用方法和適用性進行了介紹和分析,并對兩種方法的系統(tǒng)誤差和實現(xiàn)可行性進行了對比。為相關(guān)研究工作提供借鑒成果。 論文的另一部分工作是對非均勻來流工況下開敞式水泵吸水池流場的研究。主要成果有:(1)在設(shè)計要求的基礎(chǔ)上,自行設(shè)計并建立非均勻來流工況下開敞式水泵吸水池試驗臺系統(tǒng),并使其適于加工和測量;利用 PIV 技術(shù)測量流場并進行結(jié)果分析,得到速度圖、流線圖、湍流強度圖和渦量圖等水力參數(shù)結(jié)果;應用 CCD 圖像法進行水泵吸水池入口處的空氣吸入渦及空氣挾入情況的測量;(2)通過分析速度場圖、湍流強度分布圖和渦量圖,發(fā)現(xiàn)流量比越大,湍動越大,渦的產(chǎn)生越明顯;并對不同來流條件下不同位置渦的分布和產(chǎn)生進行了分析,分析了渦量分布顯著的區(qū)域及其原因;分析了工況非定常頻譜圖。對射流和尾跡進行了分析;(3)通過測量流場中出現(xiàn)的空氣數(shù)量,研究了氣泡的尺寸以及出現(xiàn)概率。研究表明,在流速比較大時,空氣吸入量越大;流速最大時,較大尺寸的氣泡出現(xiàn)概率最大;流速比較低時,小尺寸氣泡出現(xiàn)概率則較大。并和 PIV 的試驗結(jié)果進行了對比分析,它們的結(jié)果互相吻合。
【學位授予單位】：清華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：TH38

【參考文獻】

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本文編號：2762503