發(fā)布時(shí)間：2020-12-21 06:12

　　由于泵的傳統(tǒng)性能測(cè)試方法需要消耗較多的時(shí)間和人力物力,因此本課題嘗試找到一種較為節(jié)省資源的測(cè)試方法。本文簡(jiǎn)單論述了以往性能預(yù)測(cè)發(fā)展的趨勢(shì),討論了以往采用的性能預(yù)測(cè)方式的優(yōu)點(diǎn)和不足,提出了進(jìn)行多級(jí)離心泵全面性能預(yù)測(cè)的分析策略。本文以多級(jí)離心泵為研究對(duì)象,在前人進(jìn)行相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,使用CFD 軟件STAR-CD 對(duì)某一具體型號(hào)的多級(jí)離心泵的內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬。綜合考慮水力損失、容積損失和圓盤摩擦損失,以期得到比較好的全面性能預(yù)測(cè)結(jié)果,并總結(jié)出一種應(yīng)用于離心泵全面性能預(yù)測(cè)的可行方法。另外,本文針對(duì)間隙部分的流動(dòng)情況進(jìn)行了分析,重點(diǎn)討論了影響容積損失與圓盤摩擦損失的相關(guān)因素。研究結(jié)果表明:壓差、間隙寬度、進(jìn)口圓周速度,間隙長(zhǎng)度等因素均對(duì)容積損失與圓盤摩擦損失有影響。由于網(wǎng)格數(shù)量較大,本文將整機(jī)分為幾個(gè)部分進(jìn)行處理,對(duì)象涉及葉輪、導(dǎo)葉、口環(huán)間隙、軸套間隙、平衡盤間隙等; 并根據(jù)流場(chǎng)的周期性變化規(guī)律,對(duì)每個(gè)計(jì)算區(qū)域均采用周期性邊界條件,僅計(jì)算其中的一部分,以減小計(jì)算量。本文使用k ? ε高雷諾數(shù)模型對(duì)三維流場(chǎng)進(jìn)行分析,速壓耦合使用SIMPLE 算法。采用了以扭矩計(jì)算軸功率、以揚(yáng)程和流量計(jì)算有效... 

【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：93 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

結(jié)構(gòu)化（左）與非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格（右）

2 12 2 2 1 1 11( ) ( )2 2r u z r u zHρ g ρg g g= + 葉輪部分對(duì)流體所做的功率按下式進(jìn)行計(jì)算：0 z0P =T ω其中ω為葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。圖 3.5 是葉輪的整體造型圖。由于非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格有利于計(jì)算區(qū)域網(wǎng)格的劃分，同時(shí)對(duì)網(wǎng)格的質(zhì)量也有所保證，因此采用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格對(duì)葉輪進(jìn)行網(wǎng)格劃分。另外，由于計(jì)算的區(qū)域比較大，如果對(duì)整個(gè)葉輪進(jìn)行水力計(jì)算，則會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)格數(shù)量過(guò)多，計(jì)算量過(guò)大的問(wèn)題�？紤]到葉片的對(duì)稱性布置，可取其中一個(gè)葉片角度范圍內(nèi)的葉輪區(qū)域進(jìn)行計(jì)算。圖 3.6 為葉輪的計(jì)算網(wǎng)格，采用了周期性邊界條件:1 01 0( , , ) ( , , )2 /r Z r ZZφ θ φ θθ θ π = = + 對(duì)葉輪部分只計(jì)算一個(gè)葉片。

2 12 2 2 1 1 11( ) ( )2 2r u z r u zHρ g ρg g g= + 葉輪部分對(duì)流體所做的功率按下式進(jìn)行計(jì)算：0 z0P =T ω其中ω為葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。圖 3.5 是葉輪的整體造型圖。由于非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格有利于計(jì)算區(qū)域網(wǎng)格的劃分，同時(shí)對(duì)網(wǎng)格的質(zhì)量也有所保證，因此采用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格對(duì)葉輪進(jìn)行網(wǎng)格劃分。另外，由于計(jì)算的區(qū)域比較大，如果對(duì)整個(gè)葉輪進(jìn)行水力計(jì)算，則會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)格數(shù)量過(guò)多，計(jì)算量過(guò)大的問(wèn)題�？紤]到葉片的對(duì)稱性布置，可取其中一個(gè)葉片角度范圍內(nèi)的葉輪區(qū)域進(jìn)行計(jì)算。圖 3.6 為葉輪的計(jì)算網(wǎng)格，采用了周期性邊界條件:1 01 0( , , ) ( , , )2 /r Z r ZZφ θ φ θθ θ π = = + 對(duì)葉輪部分只計(jì)算一個(gè)葉片。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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