為了提高發(fā)射系統(tǒng)中瞬態(tài)工作的水泵具有優(yōu)越的穩(wěn)態(tài)性能,探索最佳的特殊流動結(jié)構(gòu)形式,保證水泵基本性能和結(jié)構(gòu)形式滿足發(fā)射系統(tǒng)的需要,本文以渦輪泵發(fā)射系統(tǒng)中具有特種結(jié)構(gòu)型式的混流泵作為研究對象,利用計算流體力學(xué)（CFD）技術(shù)對特種混流泵在多種工況下的內(nèi)部流動狀態(tài)進(jìn)行分析,基于流動分析對全工況的穩(wěn)態(tài)性能進(jìn)行預(yù)測,并分析了不同出水結(jié)構(gòu)對水泵和發(fā)射系統(tǒng)性能的影響。 介紹了混流泵水力性能和內(nèi)流特性研究的四種方法,比較了各種方法之間的優(yōu)缺點,指出數(shù)值模擬是具有投資小、研究周期短和精度易于提高等特點的一種研究流體流動的有效方法。 介紹了水力機(jī)械葉輪內(nèi)流數(shù)值模擬研究的理論和基本方法,比較了各種湍流模式的優(yōu)缺點以及在水力機(jī)械CFD模擬中的適用性。詳細(xì)闡述了葉片造型、網(wǎng)格生成、邊界、壁面條件設(shè)置方法,以及基于內(nèi)流模擬的外特性預(yù)測方法。 針對特種混流泵在全工況下的內(nèi)部流動進(jìn)行了整機(jī)數(shù)值模擬,給出了各過流部件的內(nèi)流場,分析了從小流量到大流量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,兩者能較好吻合。 在基本模型的分析基礎(chǔ)上,改變混流泵的出水機(jī)構(gòu),進(jìn)行三種不同結(jié)構(gòu)形... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 本論文研究的目的和意義
    1.2 混流泵水力性能及穩(wěn)定性研究方法概述
    1.3 葉輪內(nèi)流數(shù)值模擬研究的發(fā)展和現(xiàn)狀
        1.3.1 無粘性流動數(shù)值模擬
        1.3.2 分區(qū)考慮粘性效應(yīng)
        1.3.3 三維粘性流動數(shù)值模擬
        1.3.4 通用商業(yè)CFD軟件介紹
    1.4 本文的主要工作
第二章 葉輪機(jī)械流場分析的基本理論及方法
    2.1 引言
    2.2 三維不可壓縮流動的基本方程
    2.3 湍流模式
        2.3.1 大渦模擬
        2.3.2 雷諾平均法
        2.3.3 粘渦模型
        2.3.4 雷諾應(yīng)力模型
    2.4 收斂判據(jù)
    2.5 葉輪機(jī)械內(nèi)流問題的求解方法
    2.6 本章小結(jié)
第三章 混流泵流場數(shù)值分析和性能預(yù)測方法
    3.1 引言
    3.2 葉片的造型
        3.2.1 線條處理
        3.2.2 葉片曲面
        3.2.3 導(dǎo)葉的建模
        3.2.4 輪毅的建模
        3.2.4 計算流體域
    3.3 網(wǎng)格生成技術(shù)
        3.3.1 結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格
        3.3.2 分塊網(wǎng)格
        3.3.3 混流泵的分塊網(wǎng)格劃分
    3.4 混流泵流場分析的過程
        3.4.1 計算假設(shè)及邊界條件
        3.4.2 進(jìn)口邊界條件
        3.4.3 出口邊界條件
        3.4.4 壁面條件
        3.4.5 計算方法
        3.4.6 計算策略和步驟
    3.5 性能預(yù)測的方法
        3.5.1 流量
        3.5.2 壓力
        3.5.3 揚程
        3.5.4 扭矩
        3.5.5 效率
    3.6 本章小結(jié)
第四章 混流泵全工況內(nèi)部流動計算結(jié)果
    4.1 引言
    4.2 設(shè)計工況下內(nèi)流場分析
        4.2.1 葉片和導(dǎo)葉壓力面上平均壓力變化
        4.2.2 葉片和導(dǎo)葉壓力面上平均速度變化
    4.3 不同工況流線速度的比較
        4.3.1 流線的比較
        4.3.2 軸截面上速度矢量的比較
        4.3.3 平行Z截面速度矢量比較
    4.4 不同工況壓力分布比較
        4.4.1 平行于Z的截面
        4.4.2 垂直于Z軸的截面
    4.5 全工況的性能預(yù)測結(jié)果分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 出水方式對混流泵流動性能影響分析
    5.1 引言
    5.2 流動的比較
        5.2.1 流線的比較
        5.2.2 流動速度的比較
        5.2.3 壓力的比較
    5.3 性能的預(yù)測和比較
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者聲明



本文編號：3174709