本文關(guān)鍵詞：變轉(zhuǎn)速工況下螺旋離心泵相似特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：螺旋離心泵以其優(yōu)良的通過性能、良好的抗磨損特點(diǎn)和高抗空化空蝕性能,在造紙、污水處理和特殊介質(zhì)輸送領(lǐng)域都有了廣泛的應(yīng)用。螺旋離心泵結(jié)構(gòu)的特殊性在于其葉輪有螺旋部分和離心部分,單葉片,有寬闊的流道,對(duì)輸送的固體產(chǎn)品損傷小,并且螺旋段作用與螺旋誘導(dǎo)輪的作用相似,使該泵同時(shí)具有高抗空化性能。由于螺旋離心泵葉輪結(jié)構(gòu)的特殊性,使得其能量轉(zhuǎn)換的機(jī)理與普通離心泵有所不同。目前,螺旋離心泵在節(jié)能方面的研究相對(duì)與普通離心泵還很滯后,在國內(nèi)高效螺旋離心泵的設(shè)計(jì)缺乏系統(tǒng)的理論和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支持。在應(yīng)用方面,對(duì)其節(jié)能的應(yīng)用研究較少,而應(yīng)用方面的節(jié)能效果有時(shí)會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出水力設(shè)計(jì)所預(yù)期的在提高泵效率上所達(dá)到的效果。 本文擬通過計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法,對(duì)不同轉(zhuǎn)速下螺旋離心泵內(nèi)部流場的流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,對(duì)清水和固液兩相介質(zhì)變轉(zhuǎn)速工況下螺旋離心泵的相似特性進(jìn)行研究,為螺旋離心泵的節(jié)能應(yīng)用以及高效率螺旋離心泵的設(shè)計(jì)提供參考和理論依據(jù)。 本文的主要工作和研究內(nèi)容： 1、以清水和固液兩相含沙水為介質(zhì),對(duì)不同轉(zhuǎn)速下螺旋離心泵相似工況點(diǎn)內(nèi)流場進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,分析轉(zhuǎn)速相似工況下螺旋離心泵內(nèi)部流場流動(dòng)參數(shù)的分布規(guī)律； 2、對(duì)螺旋離心泵不同流量工況進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,得到不同轉(zhuǎn)速工況下螺旋離心泵的揚(yáng)程、功率和效率隨流量的變化規(guī)律,研究螺旋離心泵轉(zhuǎn)速相似工況下的外特性相似規(guī)律,并分析探討螺旋離心泵工程應(yīng)用中通過改變轉(zhuǎn)速方法能夠達(dá)到的節(jié)能效果。 本課題的創(chuàng)新點(diǎn)： 1、對(duì)變轉(zhuǎn)速相似工況下螺旋離心泵內(nèi)部流場進(jìn)行數(shù)值模擬,應(yīng)用流體力學(xué)相似理論,研究流場內(nèi)流動(dòng)參數(shù)分布和外特性變化規(guī)律； 2、研究變轉(zhuǎn)速工況下螺旋離心泵揚(yáng)程、功率和效率的相似特性,探討螺旋離心泵相似特性在工程實(shí)際中的節(jié)能應(yīng)用。 本課題的結(jié)論： 1、變轉(zhuǎn)速工況下螺旋離心泵內(nèi)部流場流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和壓力分布規(guī)律相似； 2、螺旋離心泵輸送清水介質(zhì)和固相體積分?jǐn)?shù)10%、20%含沙水時(shí)揚(yáng)程比與轉(zhuǎn)速的平方成正比；功率之比與轉(zhuǎn)速的平方成正比；泵的水力效率隨轉(zhuǎn)速的升高線性增加； 3、在系統(tǒng)所需流量和揚(yáng)程低于泵額定流量和揚(yáng)程時(shí),低轉(zhuǎn)速工況下螺旋離心泵的揚(yáng)程降低,輸入功率也降低,相對(duì)于螺旋離心泵在額定轉(zhuǎn)速高效區(qū)工作時(shí)的能耗更低,能夠起到很好的節(jié)能效果。
【關(guān)鍵詞】：螺旋離心泵 相似特性 數(shù)值計(jì)算 節(jié)能
【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8-10
• Abstract10-12
• 第1章 緒論12-19
• 1.1 課題名稱及來源12
• 1.1.1 課題名稱12
• 1.1.2 課題來源12
• 1.2 螺旋離心泵相似特性研究背景及意義12-13
• 1.3 螺旋離心泵研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 螺旋離心泵簡介13-14
• 1.3.2 螺旋離心泵的設(shè)計(jì)研究14
• 1.3.3 螺旋離心泵內(nèi)部流動(dòng)研究14-15
• 1.4 多相流體動(dòng)力學(xué)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展15-16
• 1.4.1 多相流體動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型15
• 1.4.2 多相流的研究方法15-16
• 1.5 非定常流動(dòng)的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.6 變轉(zhuǎn)速泵相似特性研究現(xiàn)狀17
• 1.7 本文主要研究內(nèi)容概述17-19
• 第2章 基本理論19-31
• 2.1 計(jì)算流體力學(xué)理論基礎(chǔ)19-25
• 2.1.1 計(jì)算流體力學(xué)基本方程19-21
• 2.1.2 計(jì)算流體力學(xué)數(shù)值解法及SIMPLE算法21-22
• 2.1.3 湍流的數(shù)值模擬方法22-23
• 2.1.4 初始及邊界條件23-24
• 2.1.5 非定常流動(dòng)問題24-25
• 2.2 固液兩相流理論25-28
• 2.2.1 單流體模型及其基本方程25
• 2.2.2 雙流體模型及其基本方程25-27
• 2.2.3 歐拉—拉格朗日模型及其基本方程27
• 2.2.4 Fluent中提供的多相流模型27-28
• 2.3 流體機(jī)械相似理論28-30
• 2.3.1 流體力學(xué)相似理論28-29
• 2.3.2 流體機(jī)械流動(dòng)相似條件29
• 2.3.3 螺旋離心泵變轉(zhuǎn)速工況外特性相似29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第3章 螺旋離心泵水力模型的建立和計(jì)算網(wǎng)格劃分31-41
• 3.1 螺旋離心泵水力模型的建立31-35
• 3.1.1 螺旋離心泵葉輪水力設(shè)計(jì)31-32
• 3.1.2 螺旋離心泵壓水室的水力設(shè)計(jì)32-33
• 3.1.3 螺旋離心泵水力模型實(shí)體建模33-35
• 3.2 螺旋離心泵計(jì)算域網(wǎng)格劃分35-40
• 3.2.1 網(wǎng)格的劃分及網(wǎng)格類型35-38
• 3.2.2 螺旋離心泵全流道模型網(wǎng)格的劃分38-40
• 3.3 本章小結(jié)40-41
• 第4章 變轉(zhuǎn)速工況下螺旋離心泵內(nèi)特性研究41-58
• 4.1 數(shù)值計(jì)算方法及邊界條件的確定41-42
• 4.1.1 清水工況下數(shù)值計(jì)算方法及邊界條件的確定41-42
• 4.1.2 固液兩相工況下數(shù)值計(jì)算方法42
• 4.2 清水工況下螺旋離心泵內(nèi)特性分析42-50
• 4.2.1 螺旋離心泵相似工況下內(nèi)流場流線分布42-44
• 4.2.2 螺旋離心泵相似工況下內(nèi)流場壓力分布特性44-47
• 4.2.3 螺旋離心泵相似工況下內(nèi)流場速度分布47-50
• 4.3 兩相介質(zhì)變轉(zhuǎn)速工況螺旋離心泵內(nèi)特性分析50-57
• 4.3.1 螺旋離心泵兩相流動(dòng)相似工況下流場流線分布50-53
• 4.3.2 螺旋離心泵兩相流動(dòng)相似工況下流場壓力分布53-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第5章 螺旋離心泵外特性相似研究及節(jié)能探討58-76
• 5.1 清水工況螺旋離心泵相似工況外特性規(guī)律58-63
• 5.1.1 清水工況數(shù)值計(jì)算結(jié)果59-61
• 5.1.2 清水工況下螺旋離心泵的揚(yáng)程特性61-63
• 5.1.3 清水工況下螺旋離心泵的功率和效率特性63
• 5.2 兩相介質(zhì)變轉(zhuǎn)速工況螺旋離心泵外特性分析63-70
• 5.2.1 螺旋離心泵內(nèi)兩相流動(dòng)計(jì)算結(jié)果64-69
• 5.2.2 兩相介質(zhì)工況下螺旋離心泵的外特性69-70
• 5.3 螺旋離心泵變轉(zhuǎn)速相似規(guī)律及節(jié)能應(yīng)用探討70-74
• 5.4 本章小結(jié)74-76
• 結(jié)論與展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-82
• 致謝82-83
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄83

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：變轉(zhuǎn)速工況下螺旋離心泵相似特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：376042