本文關(guān)鍵詞：螺旋離心泵啟動(dòng)過(guò)程及軸向力特性的數(shù)值研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：泵的啟動(dòng)過(guò)程是一種特殊的瞬態(tài)過(guò)程,表現(xiàn)出明顯的瞬態(tài)特性,啟動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生的瞬時(shí)沖擊以及壓力脈動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性起著至關(guān)重要的作用。螺旋離心泵是將螺旋泵與離心泵融合為一體的具有較強(qiáng)無(wú)堵塞、無(wú)纏繞的新型雜質(zhì)泵,目前對(duì)螺旋離心泵啟動(dòng)特性研究的相關(guān)報(bào)道較少,研究螺旋離心泵啟動(dòng)過(guò)程瞬態(tài)特性對(duì)于螺旋離心泵的設(shè)計(jì)以及運(yùn)行具有一定的意義。 基于相對(duì)坐標(biāo)系下的雷諾時(shí)均N-S方程和RNGk-ε湍流模型,采用滑移網(wǎng)格技術(shù),以清水為介質(zhì),對(duì)螺旋離心泵封閉管路系統(tǒng)進(jìn)行了全三維的數(shù)值模擬,通過(guò)UDF(User Define Function)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)葉輪轉(zhuǎn)速的自動(dòng)更新。為了研究啟動(dòng)方式、啟動(dòng)時(shí)間、管路阻力對(duì)螺旋離心泵啟動(dòng)特性的影響,設(shè)計(jì)出了六種不同方案,通過(guò)對(duì)6種不同方案的數(shù)值計(jì)算,得到了螺旋離心泵啟動(dòng)過(guò)程對(duì)應(yīng)外特性參數(shù)流量、揚(yáng)程、功率、效率、進(jìn)出口壓力等隨時(shí)間的變化規(guī)律；軸向力、徑向力變化規(guī)律以及內(nèi)部流動(dòng)演化過(guò)程；以及啟動(dòng)方式、啟動(dòng)時(shí)間、管路特性因素對(duì)螺旋離心泵啟動(dòng)特性的影響。 結(jié)果表明：螺旋離心泵啟動(dòng)過(guò)程中流量隨時(shí)間的變化呈現(xiàn)出多次曲線的變化規(guī)律,揚(yáng)程、功率、效率表現(xiàn)出準(zhǔn)周期波動(dòng)并且數(shù)值隨時(shí)間增加；啟動(dòng)過(guò)程表現(xiàn)出明顯的瞬態(tài)效應(yīng),伴隨有較大的壓力脈動(dòng)以及功率波動(dòng)；啟動(dòng)方式、啟動(dòng)時(shí)間、管路阻力對(duì)外特性、壓力脈動(dòng)、功率波動(dòng)幅度、軸向力、徑向力等參數(shù)均有一定的影響；泵內(nèi)流動(dòng)狀態(tài)隨著時(shí)間的變化發(fā)生了一定的變化,出現(xiàn)了流動(dòng)分離以及較大的漩渦,漩渦的大小、位置隨時(shí)間變化而變化。 基于RNG k-ε湍流模型,采用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格技術(shù)和SIMPLEC算法,分別以清水和固液兩相沙水為介質(zhì),選用Mixture多相流模型,對(duì)帶有葉輪背葉片的螺旋離心泵進(jìn)行了全三維數(shù)值計(jì)算,通過(guò)改變?nèi)~輪背葉片數(shù)目和寬度設(shè)計(jì)出6種不同葉輪方案,對(duì)各種方案下泵內(nèi)流動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,獲得了螺旋離心泵葉輪無(wú)背葉片和不同背葉片數(shù)目及寬度下外特性、內(nèi)部流動(dòng)以及軸向力的變化規(guī)律。 結(jié)果表明：螺旋離心泵葉輪背葉片的數(shù)目、寬度對(duì)泵揚(yáng)程影響不大,相對(duì)于背葉片數(shù)目而言,背葉片寬度對(duì)泵效率的影響更為明顯；背葉片對(duì)于平衡軸向力具有明顯的作用,背葉片的數(shù)目、背葉片的寬度對(duì)于平衡軸向力而言均存在最優(yōu)值。
【關(guān)鍵詞】：螺旋離心泵 啟動(dòng)過(guò)程 瞬態(tài)特性 固液兩相流 葉輪背葉片 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH311
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題來(lái)源及名稱11
• 1.1.1 課題來(lái)源11
• 1.1.2 課題名稱11
• 1.2 課題研究背景及意義11-12
• 1.3 研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3.1 螺旋離心泵介紹12-13
• 1.3.2 泵內(nèi)非定常流動(dòng)機(jī)理研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.3 泵內(nèi)軸向力計(jì)算的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.4 泵啟動(dòng)過(guò)程的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容16-18
• 1.5 本文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)18-19
• 第2章 螺旋離心泵瞬態(tài)過(guò)程基本方程及數(shù)值計(jì)算理論19-30
• 2.1 水力機(jī)械廣義基本方程式19-22
• 2.2 螺旋離心泵啟動(dòng)過(guò)渡過(guò)程的計(jì)算22-23
• 2.3 湍流流動(dòng)的數(shù)值模擬方法23-26
• 2.3.1 湍流流動(dòng)的基本方程23-25
• 2.3.2 湍流流動(dòng)數(shù)值模擬方法分類25-26
• 2.4 CFD計(jì)算方法26-28
• 2.4.1 離散方法26-27
• 2.4.2 離散格式27-28
• 2.5 SIMPLE算法28-29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 第3章 螺旋離心泵啟動(dòng)過(guò)程瞬態(tài)特性的數(shù)值模擬30-41
• 3.1 物理模型的建立30-32
• 3.2 啟動(dòng)過(guò)程的數(shù)值計(jì)算32-38
• 3.2.1 網(wǎng)格的劃分32-35
• 3.2.2 控制方程及定解條件35-36
• 3.2.3 啟動(dòng)過(guò)程瞬態(tài)計(jì)算方案的確定36-37
• 3.2.4 性能預(yù)測(cè)37
• 3.2.5 軸向力的計(jì)算37-38
• 3.3 試驗(yàn)驗(yàn)證38-39
• 3.4 本章小結(jié)39-41
• 第4章 螺旋離心泵啟動(dòng)過(guò)程數(shù)值計(jì)算結(jié)果分析41-67
• 4.1 瞬態(tài)啟動(dòng)過(guò)程外特性曲線分析41-50
• 4.1.1 不同啟動(dòng)方式下外特性曲線的對(duì)比分析43-46
• 4.1.2 不同啟動(dòng)時(shí)間下外特性曲線的對(duì)比分析46-48
• 4.1.3 不同管路阻力下外特性曲線的對(duì)比分析48-50
• 4.2 瞬態(tài)啟動(dòng)過(guò)程內(nèi)部流動(dòng)分析50-58
• 4.2.1 不同啟動(dòng)方式下內(nèi)部流動(dòng)的對(duì)比分析53-54
• 4.2.2 不同啟動(dòng)時(shí)間下內(nèi)部流動(dòng)的對(duì)比分析54-56
• 4.2.3 不同管路阻力下內(nèi)部流動(dòng)的對(duì)比分析56-58
• 4.3 啟動(dòng)過(guò)程軸向力變化規(guī)律分析58-61
• 4.3.1 不同啟動(dòng)方式下軸向力變化規(guī)律對(duì)比分析58-59
• 4.3.2 不同啟動(dòng)時(shí)間下軸向力變化規(guī)律對(duì)比分析59-60
• 4.3.3 不同管路阻力下軸向力變化規(guī)律對(duì)比分析60-61
• 4.4 啟動(dòng)過(guò)程徑向力變化規(guī)律分析61-66
• 4.4.1 不同啟動(dòng)方式下徑向力變化規(guī)律對(duì)比分析61-62
• 4.4.2 不同啟動(dòng)時(shí)間下徑向力變化規(guī)律對(duì)比分析62-63
• 4.4.3 不同管路阻力下徑向力變化規(guī)律對(duì)比分析63-66
• 4.5 本章小結(jié)66-67
• 第5章 螺旋離心泵葉輪軸向力的平衡方法67-81
• 5.1 背葉片平衡軸向力原理67-68
• 5.2 研究方案的確定68-69
• 5.3 背葉片參數(shù)對(duì)外特性影響的分析69-71
• 5.3.1 背葉片數(shù)目對(duì)外特性的影響69-70
• 5.3.2 背葉片寬度對(duì)外特性的影響70-71
• 5.4 背葉片參數(shù)對(duì)內(nèi)部流場(chǎng)影響的分析71-75
• 5.4.1 背葉片數(shù)目對(duì)內(nèi)部流場(chǎng)的影響71-73
• 5.4.2 背葉片寬度對(duì)內(nèi)部流場(chǎng)的影響73-75
• 5.5 背葉片參數(shù)對(duì)軸向力影響的分析75-79
• 5.5.1 背葉片數(shù)目對(duì)軸向力的影響75-77
• 5.5.2 背葉片寬目對(duì)軸向力的影響77-79
• 5.6 本章小結(jié)79-81
• 第6章 結(jié)論與展望81-83
• 6.1 結(jié)論81-82
• 6.2 展望82-83
• 參考文獻(xiàn)83-88
• 致謝88-89
• 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄89

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 王國(guó)棟;螺旋離心泵內(nèi)部流場(chǎng)及特性研究[D];蘭州理工大學(xué);2009年

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  本文關(guān)鍵詞：螺旋離心泵啟動(dòng)過(guò)程及軸向力特性的數(shù)值研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：371451