葉輪口環(huán)對離心泵的性能有著重要影響。口環(huán)間隙的存在不僅產(chǎn)生了容積損失,還改變了離心泵內(nèi)部的流動結(jié)構(gòu),從而對離心泵的整機性能以及軸向力和徑向力產(chǎn)生重要影響。但是由于口環(huán)間隙尺寸較小,流動非常復(fù)雜,研究較為困難,所以以往的流動分析大多基于實驗方法考慮口環(huán)間隙對整機性能的影響,而基于CFD的數(shù)值模擬通常都忽略口環(huán)間隙的存在,因此采用數(shù)值模擬方法對包含口環(huán)間隙的整機流動進行深入的研究有著非常重要的意義。 本文使用CFD商業(yè)軟件FLUENT,采用結(jié)構(gòu)化/非結(jié)構(gòu)化的混合網(wǎng)格類型,以三維時均N-S方程和標(biāo)準(zhǔn)的k ?ε兩方程湍流模型為基礎(chǔ),采用SIMPLE算法,對不同口環(huán)間隙下的離心泵整機進行了三維數(shù)值模擬,其中口環(huán)間隙的變化分為三種:一是前后口環(huán)間隙同時變化;二是僅前口環(huán)間隙變化,后口環(huán)間隙保持不變;最后一種是僅后口環(huán)間隙變化,前口環(huán)間隙保持不變。 本文比較了三種情況下離心泵的外特性曲線以及內(nèi)部流場結(jié)構(gòu),分析了口環(huán)間隙變化對離心泵整機性能、內(nèi)部流動以及軸向力和徑向力的影響。研究表明,隨口環(huán)間隙增大,泵的性能均有所下降,其中以前后口環(huán)間隙同時變化對離心泵的性能影響最大,僅前口環(huán)間隙變化時次之,僅后口環(huán)...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題研究的背景與意義
    1.2 葉輪機械內(nèi)部流動研究方法概述
    1.3 葉輪機械間隙流動研究概況
    1.4 本文的研究內(nèi)容
2 數(shù)值計算理論
    2.1 引言
    2.2 流體動力學(xué)控制方程
    2.3 湍流模型
    2.4 壁面處理
    2.5 基于有限體積法的離散方法
    2.6 壓力修正算法
    2.7 本章小結(jié)
3 不同口環(huán)間隙下泵的性能預(yù)測
    3.1 概述
    3.2 計算模型及網(wǎng)格劃分
    3.3 計算方法和邊界條件
    3.4 計算結(jié)果與分析
    3.5 本章小結(jié)
4 間隙變化對軸向力與徑向力的影響
    4.1 概述
    4.2 軸向力及其分析
    4.3 徑向力及其分析
    4.4 本章小結(jié)
5 間隙流動非定常流動研究
    5.1 計算模型及網(wǎng)格劃分
    5.2 計算方法和邊界條件
    5.3 計算結(jié)果及分析
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 前景及展望
致謝
參考文獻
附錄1 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文



本文編號：3786236