發(fā)布時(shí)間：2017-05-18 09:22

  本文關(guān)鍵詞：多級(jí)離心泵的水力性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：多級(jí)離心泵廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的各個(gè)部門,提高離心泵的效率,是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的有效途徑。多級(jí)離心泵的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,水力設(shè)計(jì)過程中的限制因素較多,提高離心泵整機(jī)效率難度較大,因此,深入開展離心泵內(nèi)部流動(dòng)模擬,進(jìn)一步揭示流動(dòng)機(jī)理,探求多級(jí)離心泵內(nèi)部主要的能量損耗部件及其對(duì)泵性能的影響,能指導(dǎo)多級(jí)離心泵的優(yōu)化設(shè)計(jì),對(duì)提高泵行業(yè)的總體技術(shù)水平具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。 采用TurboGrid、UG、ICEM軟件,對(duì)某型號(hào)5級(jí)離心泵的吸入段、葉輪、導(dǎo)葉、末級(jí)導(dǎo)葉及吐出段進(jìn)行建模和網(wǎng)格劃分,基于標(biāo)準(zhǔn)k-ε紊流模型,對(duì)不同流量工況點(diǎn)離心泵內(nèi)部的三維不可壓縮流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,分析了多級(jí)離心泵的內(nèi)流場(chǎng)和外特性。計(jì)算出的揚(yáng)程和效率曲線與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行對(duì)比,變化趨勢(shì)是一致的,而揚(yáng)程和效率的計(jì)算結(jié)果都高于實(shí)測(cè)結(jié)果,但高效區(qū)范圍誤差在7%以內(nèi)。主要因素是計(jì)算模型未模擬間隙內(nèi)的流動(dòng),不能計(jì)算相應(yīng)的水力損失和容積損失。 第一級(jí)與第二級(jí)葉輪的高效區(qū)流量基本一致,說明葉輪之間的配合比較合理。對(duì)各過流部件的能量損失進(jìn)行計(jì)算分析,可知導(dǎo)葉的能量損失最大,吐出段次之。導(dǎo)葉的流道內(nèi)流場(chǎng)不均勻,出現(xiàn)了大范圍的回流和漩渦,說明導(dǎo)葉與葉輪的配合不是很好,導(dǎo)葉的設(shè)計(jì)也存在問題。吐出段的流場(chǎng)不均勻,出現(xiàn)的漩渦和脫流現(xiàn)象比較嚴(yán)重,并且出口仍有較大的圓周速度,既增加了水力損失,也影響了對(duì)動(dòng)能的回收。分析了吸入段和導(dǎo)葉對(duì)后置葉輪水力性能的影響,結(jié)果表明,吸入段和導(dǎo)葉不但自身存在水力損失,而且影響后置葉輪水力性能的發(fā)揮。其中,導(dǎo)葉使后置葉輪的效率下降最明顯。 研究表明,本文采用的數(shù)值計(jì)算模型和方法能較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)多級(jí)離心泵的內(nèi)部流場(chǎng)和水力性能,該多級(jí)離心泵首級(jí)葉輪和后面葉輪的性能良好,但導(dǎo)葉和吐出段等部件的設(shè)計(jì)存在一定的缺陷,有改進(jìn)的余地。
【關(guān)鍵詞】：多級(jí)離心泵 CFD 流場(chǎng)分析 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH311
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 符號(hào)說明7-8
• 目錄8-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究目的與意義11
• 1.3 離心泵內(nèi)部流動(dòng)的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3.1 傳統(tǒng)方法應(yīng)用于離心泵內(nèi)流動(dòng)的研究11-12
• 1.3.2 CFD技術(shù)應(yīng)用于離心泵內(nèi)流場(chǎng)分析的研究進(jìn)展12-14
• 1.4 研究?jī)?nèi)容14-16
• 第二章 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)理論16-26
• 2.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的發(fā)展16-17
• 2.2 CFD的工作步驟17
• 2.3 CFD的基本控制方程17-21
• 2.3.1 連續(xù)方程18
• 2.3.2 運(yùn)動(dòng)方程18-19
• 2.3.3 能量方程19-20
• 2.3.4 組分方程20
• 2.3.5 控制方程通式20-21
• 2.4 CFX軟件理論基礎(chǔ)21-23
• 2.4.1 CFX-TurboGrid模塊22
• 2.4.2 ANSYS ICEM模塊22
• 2.4.3 流體分析體系22-23
• 2.5 湍流模型23-26
• 2.5.1 SA(Spalart-Allmaras)模型23-24
• 2.5.2 標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型24
• 2.5.3 剪切壓力傳輸(SST)k-ω模型24-26
• 第三章 多級(jí)離心泵介紹及全流道模型建立26-38
• 3.1 多級(jí)離心泵概述26-27
• 3.1.1 多級(jí)離心泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)介紹26
• 3.1.2 多級(jí)離心泵性能參數(shù)26-27
• 3.2 全流道模型建立27-32
• 3.2.1 某五級(jí)多級(jí)離心泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)27-28
• 3.2.2 吸入段內(nèi)流體域三維建模28
• 3.2.3 葉輪內(nèi)流體域的三維建模28-30
• 3.2.4 導(dǎo)葉及吐出段內(nèi)流體域的模型30-32
• 3.2.5 多級(jí)離心泵整機(jī)流體的三維實(shí)體組裝32
• 3.3 網(wǎng)格概述32-34
• 3.4 多級(jí)離心泵整體網(wǎng)格劃分34-38
• 第四章 CFD計(jì)算及結(jié)果分析38-56
• 4.1 計(jì)算參數(shù)設(shè)置38-39
• 4.2 流場(chǎng)分析39-48
• 4.2.1 壓力分布分析39-42
• 4.2.2 速度分布分析42-44
• 4.2.3 速度矢量分布分析44-48
• 4.3 整體水力性能預(yù)測(cè)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比48-53
• 4.4 過流部件能量損失分析53-54
• 4.5 吐出段(壓水室)對(duì)水泵性能的影響54-56
• 第五章 非理想如流條件過流部件對(duì)葉輪性能的影響56-60
• 5.1 吸入段對(duì)首級(jí)葉輪的影響56-57
• 5.2 徑向?qū)~對(duì)后面葉輪性能的影響57-60
• 第六章 結(jié)論與展望60-62
• 6.1 結(jié)論60-61
• 6.2 前景和展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 致謝66-67

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

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  本文關(guān)鍵詞：多級(jí)離心泵的水力性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：375676