氣液兩相流泵含氣量對泵性能的影響研究
本文關(guān)鍵詞:氣液兩相流泵含氣量對泵性能的影響研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:我們把專門輸送多相流體的泵稱為多相流泵,特別地把輸送兩相流體的泵叫兩相流泵。多相流介質(zhì)的特點使泵內(nèi)容易產(chǎn)生堵塞、纏繞,甚至出現(xiàn)卡死、斷流的現(xiàn)象,致使泵無法正常運行,,嚴(yán)重影響泵的工作性能。 本文將已經(jīng)投入使用的Q25H52電液循環(huán)泵作為分析模型,針對該型號離心泵在實際使用中遇到的氣液兩相流問題進(jìn)行研究。 首先,根據(jù)該離心泵的設(shè)計原理及其設(shè)計參數(shù)對分析模型進(jìn)行二維簡化,并用網(wǎng)格生成軟件Gambit建立二維模型以及劃分網(wǎng)格;再基于雷諾時均的N-S方程和標(biāo)準(zhǔn)的κ-ε湍流模型,利用Fluent中提供的多重參考系(MRF)模型以及Mixture混合流模型,采用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格以及壓力-速度耦合SIMPLE算法,模擬不同含氣率工況下該泵的內(nèi)部流場。分析模擬結(jié)果,觀察氣液兩相流在離心泵內(nèi)部的流動情況,了解葉輪壓力和速度的分布狀況。 依據(jù)離心泵的理論知識,從分析結(jié)果中找出改進(jìn)離心泵性能的方法,并對比改進(jìn)前后的離心泵的內(nèi)部流場,證明改進(jìn)方法的可行性,為離心泵的設(shè)計優(yōu)化提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】:氣液兩相流 離心泵 數(shù)值模擬 設(shè)計優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】:武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:TH311
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-14
- 1.1 研究離心泵氣液兩相流的意義10
- 1.2 離心泵性能預(yù)測的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢10-12
- 1.2.1 離心泵性能預(yù)測的現(xiàn)狀10-11
- 1.2.2 離心泵性能預(yù)測的國內(nèi)外動態(tài)和發(fā)展趨勢11-12
- 1.3 本章小結(jié)12-14
- 第2章 兩相流泵理論14-22
- 2.1 氣液兩相流動的特性參數(shù)和基本流型14-18
- 2.1.1 兩相流的特性參數(shù)14-17
- 2.1.2 氣液兩相流的流型17-18
- 2.2 泵的揚(yáng)程18-19
- 2.3 氣液兩相流泵的設(shè)計19-21
- 2.3.1 采用較大的葉片出口安放角19-20
- 2.3.2 提高葉輪的轉(zhuǎn)速,增加葉輪葉片數(shù)20
- 2.3.3 采用半開式或開式葉輪20
- 2.3.4 采用多段式葉片20
- 2.3.5 在葉輪蓋板上開設(shè)回流孔20
- 2.3.6 采用帶有倒葉的擴(kuò)壓室20-21
- 2.3.7 減小渦室入口寬度21
- 2.3.8 采用抽氣結(jié)構(gòu)21
- 2.4 本章小結(jié)21-22
- 第3章 CFD 模擬22-32
- 3.1 兩相流控制方程22-25
- 3.1.1 質(zhì)量方程22
- 3.1.2 動量方程22-23
- 3.1.3 湍流附加方程23-25
- 3.2 計算模型幾何建模25
- 3.3 網(wǎng)格生成概述25-26
- 3.4 網(wǎng)格生成軟件 GAMBIT26
- 3.5 可動區(qū)域中流動問題的求解26-28
- 3.6 CFD 模擬過程28-31
- 3.6.1 建立控制方程29
- 3.6.2 確立初始條件及邊界條件29
- 3.6.3 劃分計算網(wǎng)格29-30
- 3.6.4 建立離散方程30
- 3.6.5 離散初始條件和邊界條件30-31
- 3.6.6 給定求解控制參數(shù)31
- 3.6.7 求解離散方程31
- 3.6.8 判斷解的收斂性31
- 3.6.9 顯示和輸出計算結(jié)果31
- 3.7 本章小結(jié)31-32
- 第4章 FLUENT 計算結(jié)果分析32-44
- 4.1 離心泵清水模擬分析32-35
- 4.1.1 內(nèi)部流場速度分布32-33
- 4.1.2 內(nèi)部流場總壓力分布33-34
- 4.1.3 葉輪靜壓力分布34
- 4.1.4 離心泵性能預(yù)測34-35
- 4.2 離心泵氣液兩相流模擬分析35-42
- 4.2.1 離心泵氣液兩相流壓力分布35-37
- 4.2.2 離心泵氣液兩相流速度分布37-39
- 4.2.3 離心泵氣液兩相流氣相分布39-40
- 4.2.4 離心泵氣液兩相流揚(yáng)程變化40-42
- 4.3 本章小結(jié)42-44
- 第5章 離心泵氣液兩相流問題優(yōu)化44-50
- 5.1 兩相流問題優(yōu)化前后對比44-46
- 5.2 優(yōu)化效果的影響因素46-48
- 5.3 本章小結(jié)48-50
- 第6章 離心泵氣液兩相流試驗研究50-56
- 6.1 試驗系統(tǒng)50-51
- 6.2 試驗結(jié)果51-54
- 6.3 結(jié)論54-56
- 第7章 總結(jié)與展望56-58
- 7.1 總結(jié)56-57
- 7.2 展望57-58
- 參考文獻(xiàn)58-64
- 攻讀碩士期間已發(fā)表的論文64-66
- 致謝66
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 王樂勤,朱祖超;超低比轉(zhuǎn)速高速誘導(dǎo)輪離心泵的不穩(wěn)定控制與試驗研究[J];工程熱物理學(xué)報;1998年03期
2 程立新,陳聽寬;多相流泵的性能及設(shè)計特點[J];化工裝備技術(shù);1999年04期
3 查森 ,楊敏官;低比轉(zhuǎn)數(shù)離心泵提高效率的研究[J];江蘇工學(xué)院學(xué)報;1986年04期
4 楊敏官;顧海飛;劉棟;賈衛(wèi)東;高波;;離心泵葉輪內(nèi)部湍流流動的數(shù)值計算及試驗[J];機(jī)械工程學(xué)報;2006年12期
5 袁壽其,曹武陵;離心泵最大軸功率值及其流量的計算[J];流體工程;1992年02期
6 盧金鈴 ,席光 ,祁大同;氣液兩相流泵的研究進(jìn)展[J];流體機(jī)械;2001年12期
7 胡四兵,柴立平,何玉杰,石海峽,程道武,楊業(yè)軍,張明路;離心式氣液兩相流泵的試驗研究[J];流體機(jī)械;2002年02期
8 隋榮娟;孫居彥;李仁杰;;離心泵內(nèi)部流場的模擬[J];農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備;2008年08期
9 董亮;談明高;王勇;王凱;路明臻;;轉(zhuǎn)速對離心泵內(nèi)部流動的影響[J];農(nóng)機(jī)化研究;2009年11期
10 潘兵輝;王萬榮;江偉;;離心泵氣液兩相流數(shù)值分析[J];石油化工應(yīng)用;2011年12期
本文關(guān)鍵詞:氣液兩相流泵含氣量對泵性能的影響研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:322124
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jixiegongcheng/322124.html