【摘要】： 針對低比轉(zhuǎn)數(shù)衛(wèi)生型離心泵等特殊用途離心泵基于經(jīng)驗和特殊結(jié)構(gòu)需要的設(shè)計難以達(dá)到最佳效果的問題，本文以低比轉(zhuǎn)數(shù)離心泵為對象研究內(nèi)流場數(shù)值模擬和結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，以一臺低比轉(zhuǎn)數(shù)衛(wèi)生型離心泵為實例，進(jìn)行內(nèi)流場的數(shù)值模擬和優(yōu)化分析。利用計算流體力學(xué)(CFD)技術(shù)對研究對象在多種工況下的內(nèi)部流動狀態(tài)進(jìn)行模擬，基于流動分析對多種結(jié)構(gòu)參數(shù)下的水力性能進(jìn)行預(yù)測，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法進(jìn)行水力尺寸的優(yōu)化設(shè)計，通過試驗研究的手段驗證數(shù)值模擬和優(yōu)化的結(jié)果。 介紹了離心泵內(nèi)部流動數(shù)值模擬的基本理論和方法，詳細(xì)闡述了在通用CFD分析軟件環(huán)境下的葉片造型、網(wǎng)格生成、邊界條件、壁面條件等實用技術(shù)和設(shè)置方法；介紹了離心泵內(nèi)部流動的詳細(xì)計算過程和方法，以及基于內(nèi)流數(shù)值模擬的外特性預(yù)測方法。 針對衛(wèi)生型離心泵實例在全工況下的內(nèi)部流動進(jìn)行了全流場數(shù)值模擬，給出了各過流部件的內(nèi)流場結(jié)構(gòu)，分析了從小流量到大流量工況下的流場變化和外特性曲線，將全工況下的外特性結(jié)果與模型試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較分析，兩者能較好吻合，驗證了數(shù)值模擬的合理性。 在基本模型分析的基礎(chǔ)上，研究了影響低比轉(zhuǎn)數(shù)離心泵水力性能的關(guān)鍵參數(shù)，并針對不同結(jié)構(gòu)參數(shù)和水力參數(shù)進(jìn)行內(nèi)部流動數(shù)值模擬和水力性能預(yù)測，對關(guān)鍵參數(shù)對性能的影響進(jìn)行了量化的比較分析。在此基礎(chǔ)上，通過基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計方法，對關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，給出了優(yōu)化過程和實例。 給出了試驗驗證方法、試驗測試與分析程序，并完成了試驗系統(tǒng)的調(diào)試，為進(jìn)一步開展試驗研究打下了基礎(chǔ)。 本文給出低比轉(zhuǎn)數(shù)離心泵內(nèi)流場模擬、性能預(yù)測、優(yōu)化設(shè)計以及試驗驗證方法，為特殊用途低比轉(zhuǎn)數(shù)離心泵的設(shè)計與性能提高提供一個有效的思路，同時豐富了衛(wèi)生型離心泵的理論研究結(jié)果，具有理論意義和直接的工程應(yīng)用價值。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TH311
【圖文】：

泵體與電機聯(lián)成整體，采用機械密封裝置，并有不銹鋼防護(hù)罩，具有結(jié)構(gòu)簡單、外形美觀、體積輕巧、耐腐蝕、操作方便、無需安裝基礎(chǔ)，便于手提。圖1一BAW型開放式泵腔、敞開葉輪離心泵目前，雖然國內(nèi)廣泛使用的衛(wèi)生型泵的性能基本能滿足要求，但依然存在不少問題。采用目前出現(xiàn)的流場分析商用軟件，對新型衛(wèi)生型泵進(jìn)行流場分析，能減少生產(chǎn)試驗的l2

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文翼圖1一2德國NEMO泵意大利CSF公司是世界上著名的衛(wèi)生泵生產(chǎn)廠家，產(chǎn)品嚴(yán)格按照歐洲標(biāo)準(zhǔn)和國際GMP標(biāo)準(zhǔn)制造，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于食品飲料、乳品、啤酒釀造、生物工程、醫(yī)藥以及精細(xì)化工等行業(yè)。圖l，3意大利CSF衛(wèi)生泵上海旺泉泵業(yè)有限公司生產(chǎn)的B戌W型衛(wèi)生離心輸液泵采用Icr18NigTi優(yōu)質(zhì)不銹鋼材料制造，泵體與電機聯(lián)成整體，采用機械密封裝置，并有不銹鋼防護(hù)罩，具有結(jié)構(gòu)簡單、外形美觀、體積輕巧、耐腐蝕、操作方便、無需安裝基礎(chǔ)，便于手提。圖1一BAW型開放式泵腔、敞開葉輪離心泵目前，雖然國內(nèi)廣泛使用的衛(wèi)生型泵的性能基本能滿足要求，但依然存在不少問題。采用目前出現(xiàn)的流場分析商用軟件，對新型衛(wèi)生型泵進(jìn)行流場分析，能減少生產(chǎn)試驗的l2

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文有文獻(xiàn)建議設(shè)置在O.oollnln到0.OO01nun之間比較適合，這樣可以保證造型的精確性，葉片輪廓線的形狀如圖2一1偽)所示。、、、、、、、、協(xié)郊。滬(a)葉片壓力面點云分布偽)葉片樣條曲線(c)葉片實體模型圖2一1葉片的幾何模型(2)葉片曲面首先導(dǎo)入外部點信息的文本文件，然后選取GA州田rr面板上的Edge功能，將圖2一1(a)中壓力面和吸力面上相應(yīng)的點連接起來，然后利用GAM舊IT提供的Face功能 skinSuri陌Ce命令生成葉片輪廓曲面，對于葉片的壓力面和吸力面，其掃描引導(dǎo)線是上下交線的點位控制點所形成的樣條曲線，掃描線是上下交線的端點所形成的樣條曲線;對于葉片上下兩個面，由GAMBIT面板上的Face功能V入refr別叮e命令生成;對于葉片的前面，掃描引l6

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 朱榮生;王韜;付強;陳景俊;;基于CFD技術(shù)的核電站上充泵全流場數(shù)值模擬[J];排灌機械工程學(xué)報;2012年01期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前8條

1 馮新糧;一種低比轉(zhuǎn)速離心水泵葉輪的改進(jìn)設(shè)計[D];天津理工大學(xué);2010年

2 徐一鳴;斷電事故下核主泵內(nèi)流場數(shù)值模擬[D];大連理工大學(xué);2011年

3 許斌杰;半開式復(fù)合葉輪多級離心泵設(shè)計與性能預(yù)測方法研究[D];浙江大學(xué);2011年

4 萬忠;低比轉(zhuǎn)速復(fù)合葉輪離心泵的優(yōu)化設(shè)計和試驗研究[D];浙江理工大學(xué);2011年

5 吳科揚;微型高速離心泵內(nèi)部流動數(shù)值模擬和優(yōu)化研究[D];浙江大學(xué);2008年

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

7 范振興;制堿業(yè)冷析循環(huán)泵流體動力學(xué)研究[D];大連交通大學(xué);2010年

8 楊登峰;基于CFD的低比轉(zhuǎn)速離心泵葉輪切割對其性能影響的研究[D];蘭州理工大學(xué);2012年

本文編號：2791661