本文關(guān)鍵詞：立式多級(jí)筒袋泵首級(jí)葉輪內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律及水力性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：立式多級(jí)筒袋泵主要用于輸送低溫易汽化、對(duì)溫度變化比較敏感的介質(zhì),因具有高汽蝕性能、高效率、可靠性好、壽命長(zhǎng)、低噪音、占地面積小等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于諸多行業(yè)。當(dāng)前,對(duì)于立式多級(jí)筒袋泵的研究主要采用理論研究和試驗(yàn)研究?jī)煞N方法,而缺少對(duì)于立式多級(jí)筒袋泵內(nèi)部流動(dòng)的數(shù)值模擬分析研究。在立式多級(jí)筒袋泵中首級(jí)葉輪是其重要的水力元件,本研究中模型泵選擇首級(jí)采用雙吸葉輪、并在葉輪兩端加設(shè)誘導(dǎo)輪的立式多級(jí)筒袋泵,因其能夠滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)汽蝕性能的要求,故提高泵的水力性能成為研究的首要任務(wù)。本文以立式多級(jí)筒袋泵首級(jí)葉輪為研究對(duì)象,利用數(shù)值模擬的方法,研究首級(jí)葉輪的幾何參數(shù)對(duì)泵內(nèi)液體的流動(dòng)及水力性能的影響規(guī)律。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下：(1)系統(tǒng)地分析立式多級(jí)筒袋泵數(shù)值模擬涉及的基礎(chǔ)理論,以及建立合理有效的立式多級(jí)筒袋泵CFD數(shù)值分析模型的基本流程。主要包括立式多級(jí)筒袋泵流體域的建模,對(duì)建立的流體域進(jìn)行網(wǎng)格劃分以及對(duì)流體域進(jìn)行邊界條件設(shè)定等前處理過(guò)程：給出數(shù)值模擬控制方程、離散格式,選擇合理的湍流模型；明確離心泵性能預(yù)測(cè)原理等后處理方法。(2)在不同流量工況下,基于CFD對(duì)300LDTN-200立式多級(jí)筒袋泵進(jìn)行定常數(shù)值模擬,分析了泵內(nèi)部流場(chǎng)流動(dòng)規(guī)律,研究了300LDTN-200立式多級(jí)筒袋泵的水力性能,并對(duì)泵進(jìn)行試驗(yàn),通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了數(shù)值模擬的可靠性。(3)在不同流量工況下,對(duì)不同葉片數(shù)的首級(jí)葉輪的計(jì)算模型進(jìn)行數(shù)值模擬,研究首級(jí)葉輪的葉片數(shù)對(duì)立式多級(jí)筒袋泵性能的影響,根據(jù)模擬結(jié)果計(jì)算揚(yáng)程和效率值并得到性能曲線,分析了H-Q曲線和η-Q曲線的變化規(guī)律,得到了葉片數(shù)對(duì)立式多級(jí)筒袋泵揚(yáng)程和效率的影響規(guī)律。結(jié)果表明,在首級(jí)葉輪其他幾何參數(shù)不變的情況下,本文研究的300LDTN-200立式多級(jí)筒袋泵應(yīng)選擇的最優(yōu)葉片數(shù)為5。(4)利用數(shù)值模擬,研究在不同流量工況下改變首級(jí)葉輪葉片包角對(duì)立式多級(jí)筒袋泵水力性能的影響,通過(guò)后處理方法得到壓力云圖,分析不同葉片包角情況下葉輪流道內(nèi)壓力的變化規(guī)律,并根據(jù)得到的H-Q曲線和η-Q曲線,從曲線的走勢(shì)和變化率方面分析葉片包角對(duì)立式多級(jí)筒袋泵水力性能的影響,總結(jié)得到,在僅改變首級(jí)葉輪包角的前提下,300LDTN-200立式多級(jí)筒袋泵首級(jí)雙吸葉輪的最佳包角為130°。(5)在不同流量工況下,利用數(shù)值模擬分析首級(jí)葉輪進(jìn)口邊寬度對(duì)立式多級(jí)筒袋.泵水力性能的影響,得到了各進(jìn)口邊寬度的改型泵在不同流量工況下的壓力云圖,對(duì)比分析,總結(jié)出首級(jí)葉輪進(jìn)口邊寬度對(duì)液體流動(dòng)的影響規(guī)律,通過(guò)-Q曲線和η-Q曲線的變化,分析僅改變首級(jí)葉輪進(jìn)口邊寬度對(duì)立式多級(jí)筒袋泵水力性能的影響。(6)對(duì)300LDTN-200立式多級(jí)筒袋泵及葉片數(shù)為4的改型泵進(jìn)行了泵試驗(yàn),對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果和數(shù)值模擬結(jié)果。在流量工況為0.6Qopt-1.4Qopt的范圍內(nèi),模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果誤差在5%之內(nèi),其中,設(shè)計(jì)工況下的誤差在3%之內(nèi),從而驗(yàn)證了本文數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性,以及本文通過(guò)改變首級(jí)雙吸葉輪的幾何參數(shù)來(lái)改變立式多級(jí)筒袋泵的水力性能的可行性。
【關(guān)鍵詞】：筒袋泵 首級(jí)葉輪 數(shù)值模擬 幾何參數(shù) 水力性能
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TH38
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 概述11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-18
• 1.2.1 筒袋泵的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 離心泵數(shù)值計(jì)算研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 離心泵幾何參數(shù)對(duì)水力性能影響的研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 要研究?jī)?nèi)容18-21
• 第2章 立式多級(jí)筒袋泵數(shù)值計(jì)算及性能預(yù)測(cè)方法21-41
• 2.1 立式多級(jí)筒袋泵數(shù)值模擬的整體工作步驟21-22
• 2.2 建立立式多級(jí)筒袋泵流體域模型22-32
• 2.2.1 模型泵的特征尺寸及設(shè)計(jì)參數(shù)22
• 2.2.2 基于Pro/E的流體域的三維實(shí)體建模22-32
• 2.3 網(wǎng)格劃分和邊界條件設(shè)定32-34
• 2.3.1 網(wǎng)格劃分32-33
• 2.3.2 網(wǎng)格的檢查和優(yōu)化33
• 2.3.3 邊界條件設(shè)定33-34
• 2.4 立式多級(jí)筒袋泵內(nèi)流場(chǎng)模擬理論和計(jì)算方法34-37
• 2.4.1 流體力學(xué)基本控制方程組34-35
• 2.4.2 湍流模型35-37
• 2.4.3 數(shù)值離散化方法37
• 2.5 計(jì)算結(jié)果的后處理37-38
• 2.6 立式多級(jí)筒袋泵性能預(yù)測(cè)方法38-39
• 2.6.1 式多級(jí)筒袋泵各性能參數(shù)的計(jì)算公式38
• 2.6.2 總效率估算38-39
• 2.7 本章小結(jié)39-41
• 第3章 立式多級(jí)筒袋泵首級(jí)葉輪內(nèi)部流動(dòng)數(shù)值模擬研究41-47
• 3.1 模型泵41-45
• 3.1.1 300LDTN-200立式多級(jí)筒袋泵的介紹41-42
• 3.1.2 流場(chǎng)分析42-43
• 3.1.3 性能預(yù)測(cè)43-45
• 3.2 本章小結(jié)45-47
• 第4章 立式多級(jí)筒袋泵首級(jí)葉輪幾何參數(shù)研究47-65
• 4.1 葉片數(shù)對(duì)立式多級(jí)筒袋泵水力性能的影響47-53
• 4.1.1 改型方案47
• 4.1.2 流場(chǎng)分析47-51
• 4.1.3 性能預(yù)測(cè)51-53
• 4.2 葉片包角對(duì)立式多級(jí)筒袋泵水力性能的影響53-59
• 4.2.1 改型方案53
• 4.2.2 流場(chǎng)分析53-57
• 4.2.3 性能預(yù)測(cè)57-59
• 4.3 葉輪進(jìn)口邊寬度對(duì)立式多級(jí)筒袋泵水力性能的影響59-64
• 4.3.1 改型方案59
• 4.3.2 流場(chǎng)分析59-62
• 4.3.3 性能預(yù)測(cè)62-64
• 4.4 本章小結(jié)64-65
• 第5章 試驗(yàn)研究65-71
• 5.1 試驗(yàn)裝置系統(tǒng)與設(shè)計(jì)方案65-67
• 5.1.1 試驗(yàn)裝置選擇65-66
• 5.1.2 設(shè)計(jì)方案66-67
• 5.2 試驗(yàn)方法67-68
• 5.3 試驗(yàn)結(jié)果分析68-70
• 5.4 本章小結(jié)70-71
• 第6章 總結(jié)與展望71-74
• 6.1 總結(jié)71-72
• 6.2 展望72-74
• 符號(hào)說(shuō)明74-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 致謝79-80
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目和成果80

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 閻超;于劍;徐晶磊;范晶晶;高瑞澤;姜振華;;CFD模擬方法的發(fā)展成就與展望[J];力學(xué)進(jìn)展;2011年05期

2 張翠萍;鄧德偉;;低溫立式筒袋泵結(jié)構(gòu)發(fā)展簡(jiǎn)述[J];水泵技術(shù);2014年02期

  本文關(guān)鍵詞：立式多級(jí)筒袋泵首級(jí)葉輪內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律及水力性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：276365