本文關鍵詞：高比轉(zhuǎn)數(shù)雙吸離心泵內(nèi)部流場數(shù)值模擬及葉輪切割分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：離心泵作為一種通用機械，廣泛應用于工農(nóng)業(yè)諸多領域，然而我國在運行的泵類產(chǎn)品大多存在效率低、可靠性差等問題，為分析影響泵性能的因素，需要對泵內(nèi)部流動狀況進行探索和分析，計算流體動力學（CFD）可以快速獲得離心泵內(nèi)部流場的詳細信息并能準確的預測出泵的性能，因此在離心泵設計及研究中得到廣泛應用。雙吸離心泵作為離心泵的重要組成類型之一，在結(jié)構(gòu)及性能方面均具有明顯優(yōu)勢，因此采用CFD方法對雙吸離心泵開展內(nèi)部流場分析具有重要意義。 葉輪切割作為離心泵節(jié)能改造的總要手段之一在工程實踐中應用廣泛，然而針對高比轉(zhuǎn)數(shù)的雙吸離心泵進行葉輪切割時若采用現(xiàn)有的葉輪切割公式計算葉輪切割量將產(chǎn)生較大誤差，為更為精確的確定葉輪切割量，需要分析葉輪切割對離心泵內(nèi)部狀況及性能的影響。 為揭示離心泵內(nèi)部詳細流動狀況并分析葉輪切割對高比轉(zhuǎn)數(shù)雙吸離心泵流場分布及性能的影響，本文主要完成了以下工作： （1）基于Pro/E的雙吸離心泵三維全流道建模 在對離心泵基本原理及基本方程進行分析的基礎上，采用Pro/E軟件建立了包含葉輪流道、吸水室流道、壓水室流道、吸水室前端管路流道和壓水室后端管路流道在內(nèi)的全流場三維模型。 （2）雙吸離心泵三維流道網(wǎng)格劃分及數(shù)值模擬 采用Gambit軟件對所建立的三維流道模型進行了網(wǎng)格劃分，，對所需要劃分的網(wǎng)格數(shù)量進行了分析；以商用計算流體力學軟件Fluent為平臺對雙吸離心泵進行了數(shù)值模擬，獲得了離心泵內(nèi)部壓力場、速度場及跡線分布的詳細信息。 （3）雙吸離心泵性能預測及試驗分析 根據(jù)數(shù)值計算結(jié)果預測得到了離心泵的性能曲線，對同一型號離心泵進行了性能試驗，通過將數(shù)值預測結(jié)果與試驗結(jié)果進行對比分析，對數(shù)值方法的適用性做出了判斷。 （4）葉輪切割對高比轉(zhuǎn)數(shù)雙吸離心泵性能影響的數(shù)值模擬 采用數(shù)值方法對三臺高比轉(zhuǎn)數(shù)雙吸離心泵進行了葉輪切割研究，分析了葉輪切割量對內(nèi)部壓力場、速度場及跡線分布的影響，根據(jù)數(shù)值計算結(jié)果分析了葉輪切割對離心泵揚程、效率軸功率等性能的影響，探討了各臺泵最優(yōu)工況下葉輪切割指數(shù)的變化趨勢。
【關鍵詞】：高比轉(zhuǎn)數(shù) 雙吸離心泵 數(shù)值模擬 性能預測 性能試驗 葉輪切割
【學位授予單位】：湖南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH311
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 選題背景及研究意義11-12
• 1.2 離心泵內(nèi)部流場數(shù)值模擬及分析研究現(xiàn)狀12-18
• 1.2.1 離心泵三維流道建模研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 離心泵內(nèi)部流場數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 離心泵性能預測研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.4 離心泵葉輪切割研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容18-21
• 第二章 離心泵基本原理及雙吸離心泵三維流道建模21-32
• 2.1 引言21
• 2.2 離心泵簡介21-24
• 2.2.1 離心泵基本原理21-22
• 2.2.2 離心泵基本方程式22-24
• 2.3 雙吸離心泵三維流道建模24-31
• 2.3.1 三維建模軟件簡介24-25
• 2.3.2 雙吸離心泵葉輪流道三維建模25-27
• 2.3.3 雙吸離心泵吸水室流道三維建模27-28
• 2.3.4 雙吸離心泵壓水室流道三維建模28-30
• 2.3.5 雙吸離心泵三維流道裝配30-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第三章 雙吸離心泵內(nèi)部流場數(shù)值模擬及分析32-60
• 3.1 引言32
• 3.2 雙吸離心泵三維流道網(wǎng)格劃分32-37
• 3.2.1 Gambit 軟件簡介33-34
• 3.2.2 網(wǎng)格劃分34-35
• 3.2.3 網(wǎng)格數(shù)量的確定35-37
• 3.3 計算流體力學控制方程及其離散與求解方法37-47
• 3.3.1 計算流體力學控制方程37-40
• 3.3.2 湍流模型40-44
• 3.3.3 控制方程離散方法44-45
• 3.3.4 控制方程迭代求解方法45-47
• 3.4 數(shù)值計算求解策略與步驟47-50
• 3.4.1 數(shù)值計算軟件介紹47-48
• 3.4.2 邊界條件設定48-49
• 3.4.3 Fluent 軟件求解設置49-50
• 3.5 雙吸離心泵數(shù)值計算結(jié)果分析50-59
• 3.5.1 雙吸離心泵主要設計參數(shù)50
• 3.5.2 雙吸離心泵內(nèi)部壓力場分析50-55
• 3.5.3 雙吸離心泵內(nèi)部速度場分析55-57
• 3.5.4 雙吸離心泵內(nèi)部跡線分析57-59
• 3.6 本章小結(jié)59-60
• 第四章 雙吸離心泵性能預測與試驗分析60-70
• 4.1 引言60
• 4.2 雙吸離心泵性能預測60-62
• 4.3 雙吸離心泵性能試驗62-68
• 4.3.1 試驗方案62-64
• 4.3.2 試驗步驟64-65
• 4.3.3 試驗數(shù)據(jù)處理及分析65-68
• 4.4 性能預測結(jié)果與試驗結(jié)果對比分析68-69
• 4.5 本章小結(jié)69-70
• 第五章 高比轉(zhuǎn)數(shù)雙吸離心泵葉輪切割數(shù)值分析70-83
• 5.1 引言70
• 5.2 葉輪切割理論及離心泵主要設計參數(shù)70-72
• 5.2.1 葉輪切割理論70-71
• 5.2.2 雙吸離心泵主要設計參數(shù)71-72
• 5.3 葉輪切割對高比轉(zhuǎn)數(shù)雙吸離心泵內(nèi)部流場影響分析72-78
• 5.3.1 葉輪切割對雙吸離心泵壓力場的影響72-74
• 5.3.2 葉輪切割對雙吸離心泵速度場的影響74-76
• 5.3.3 葉輪切割對雙吸離心泵跡線分布的影響76-78
• 5.4 葉輪切割對高比轉(zhuǎn)數(shù)雙吸離心泵性能影響分析78-80
• 5.5 高比轉(zhuǎn)數(shù)雙吸離心泵葉輪切割指數(shù)分析80-81
• 5.6 本章小結(jié)81-83
• 第六章 總結(jié)與展望83-85
• 6.1 全文總結(jié)83
• 6.2 研究展望83-85
• 參考文獻85-90
• 致謝90-92
• 附錄 A：攻讀碩士學位期間的研究成果92

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：高比轉(zhuǎn)數(shù)雙吸離心泵內(nèi)部流場數(shù)值模擬及葉輪切割分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：296038