本文通過(guò)CFD技術(shù)研究了沖壓焊接離心泵過(guò)流部件在準(zhǔn)非定常條件下的流動(dòng)特點(diǎn)，分析了葉輪和蝸殼之間的耦合特性與離心泵性能的內(nèi)在關(guān)系，并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了數(shù)值預(yù)測(cè)的可靠性。在此基礎(chǔ)上提出沖壓焊接離心泵性能優(yōu)化目標(biāo)和措施。本文在初步水力設(shè)計(jì)、數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上對(duì)沖壓焊接離心泵進(jìn)行了研究和總結(jié)，主要研究包括： 1．采用準(zhǔn)非定常模擬沖壓焊接離心泵過(guò)流部件內(nèi)部流場(chǎng)。除了大流量工況，隔舌附近有一個(gè)低壓區(qū)隨著葉輪及蝸殼相對(duì)位置變化逐漸增大；小流量工況時(shí)，葉輪流道內(nèi)發(fā)生了嚴(yán)重的回流和二次流現(xiàn)象；大流量工況時(shí)蝸殼出口存在流動(dòng)分離。 2．對(duì)比了葉輪和蝸殼耦合面周向靜壓分布和徑向速度分布規(guī)律，蝸殼周向不同位置時(shí)靜壓對(duì)流量變化的敏感性不同：最大靜壓和最小靜壓值一般發(fā)生在第Ⅳ斷面到隔舌區(qū)域之間，由于蝸殼隔舌對(duì)葉輪出口附近流場(chǎng)的影響，隔舌兩側(cè)的靜壓值發(fā)生了突變。 3．基于準(zhǔn)非定常對(duì)沖壓焊接離心泵進(jìn)行性能預(yù)測(cè)。在葉輪與蝸殼不同相對(duì)位置時(shí)，揚(yáng)程、水力功率和水力效率預(yù)測(cè)值均出現(xiàn)了明顯的波動(dòng)；性能預(yù)測(cè)與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比表明：設(shè)計(jì)工況時(shí)準(zhǔn)非定常性能預(yù)測(cè)具有很好的預(yù)測(cè)精度，非設(shè)計(jì)工況時(shí)性能預(yù)測(cè)的最大偏差在10％范圍內(nèi)。 4．提出...

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景、目的及意義
    1.2 流體機(jī)械內(nèi)部流動(dòng)數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀和進(jìn)展
        1.2.1 流體機(jī)械內(nèi)部流動(dòng)數(shù)值模擬現(xiàn)狀
        1.2.2 離心泵葉輪和蝸殼耦合特性數(shù)值模擬現(xiàn)狀和進(jìn)展
    1.3 沖壓焊接離心泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及研究方法
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 流場(chǎng)計(jì)算基本理論與方法
    2.1 概述
    2.2 離心泵內(nèi)部流動(dòng)控制方程
        2.2.1 控制方程
        2.2.2 湍流模型
        2.2.3 邊界條件
    2.3 數(shù)值計(jì)算方法
        2.3.1 流場(chǎng)求解方法
        2.3.2 數(shù)值離散方法
        2.3.3 網(wǎng)格生成技術(shù)
第三章 沖壓焊接離心泵葉輪及蝸殼耦合特性數(shù)值模擬
    3.1 概述
    3.2 沖壓焊接離心泵葉輪及蝸殼耦合方法及計(jì)算工況
        3.2.1 葉輪和蝸殼的耦合方法
        3.2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)和性能要求
        3.2.3 計(jì)算工況及位置關(guān)系
    3.3 沖壓焊接離心泵內(nèi)部流場(chǎng)靜壓分布
        3.3.1 不同工況下沖壓焊接離心泵內(nèi)部流場(chǎng)靜壓分布
        3.3.2 葉輪和蝸殼耦合面靜壓分布
    3.4 沖壓焊接離心泵內(nèi)部流場(chǎng)速度分布
第四章 沖壓焊接離心泵準(zhǔn)非定常性能預(yù)測(cè)
    4.1 概述
    4.2 基于葉輪及蝸殼耦合特性的離心泵性能預(yù)測(cè)
        4.2.1 網(wǎng)格對(duì)性能預(yù)測(cè)的影響
        4.2.2 沖壓焊接離心泵內(nèi)部流動(dòng)損失模型
        4.2.3 葉輪及蝸殼不同相對(duì)位置性能預(yù)測(cè)
        4.2.4 沖壓焊接離心泵性能預(yù)測(cè)
    4.3 沖壓焊接離心泵徑向力數(shù)值預(yù)測(cè)
        4.3.1 沖壓焊接離心泵徑向力理論分析
        4.3.2 沖壓焊接離心泵徑向力數(shù)值預(yù)測(cè)
第五章 基于流場(chǎng)數(shù)值分析的沖壓焊接離心泵優(yōu)化設(shè)計(jì)
    5.1 概述
    5.2 基于數(shù)值分析的沖壓焊接離心泵水力參數(shù)優(yōu)化
        5.2.1 主要水力參數(shù)優(yōu)化措施
        5.2.2 沖壓焊接離心泵優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)
    5.3 帶分流葉片沖壓焊接離心泵內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值模擬
        5.3.1 計(jì)算模型及計(jì)算工況
        5.3.2 帶分流葉片沖壓焊接離心泵內(nèi)部流場(chǎng)靜壓分布
        5.3.3 帶分流葉片沖壓焊接離心泵內(nèi)部流場(chǎng)速度分布
    5.4 分流葉片對(duì)沖壓焊接離心泵性能的影響
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 研究結(jié)果總結(jié)
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目及發(fā)表的論文



本文編號(hào)：3836018