本文關(guān)鍵詞：離心泵內(nèi)部空化流動的數(shù)值研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：由于在復(fù)雜現(xiàn)場直接觀察空化發(fā)展?fàn)顩r幾乎不可能，而監(jiān)測信號與空化程度之間還未形成明確對應(yīng)關(guān)系，尚不能根據(jù)所采集的信號準(zhǔn)確判定水力機(jī)械內(nèi)部空化的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，為實(shí)時評估機(jī)組空化發(fā)展程度帶來了困難。數(shù)值模擬可作為一種補(bǔ)充方法，預(yù)測空化的發(fā)展?fàn)顩r，以此作為聲學(xué)與振動監(jiān)測的空化程度辨識的判據(jù)。 針對采用試驗(yàn)方法預(yù)測空化面臨的困難，提出了空化數(shù)值模擬的流程，并基于-湍流模型和Rayleigh-Plesset空化模型對NACA0009水翼進(jìn)行空化計算，與試驗(yàn)數(shù)據(jù)對比的結(jié)果，證實(shí)了數(shù)值模擬空化的可靠性。 通過對離心泵進(jìn)行空化計算，預(yù)測了不同空化發(fā)展階段氣泡在葉輪內(nèi)部的分布規(guī)律，氣泡首先在葉片頭部出現(xiàn)且隨空化的發(fā)展，逐漸充滿流道，，進(jìn)而影響流場均勻性。在非定常流場中，蝸殼壁面和葉輪出口監(jiān)測點(diǎn)壓力脈動的主頻均為葉頻。由于蝸殼與葉輪的動靜干涉，各監(jiān)測點(diǎn)時頻特征變化趨勢并不一致。提取了葉輪徑向受力，發(fā)現(xiàn)空化的發(fā)展主要導(dǎo)致葉輪Y向振動加劇。 在保持揚(yáng)程和效率基本不變的基礎(chǔ)上，預(yù)測了不同葉片數(shù)離心泵能量特性和空化性能的變化趨勢，捕捉葉輪受力及蝸殼內(nèi)部壓力脈動的動態(tài)信息，探討葉輪參數(shù)變化對離心泵水力性能的影響。 雖然空化數(shù)值模擬受計算模型和計算方法的限制以及計算時對真實(shí)模型作了一定簡化，使得數(shù)值計算的結(jié)果并不能替代試驗(yàn)值，但是通過將數(shù)值模擬場中虛擬監(jiān)測點(diǎn)的時頻信息與真機(jī)實(shí)測監(jiān)測點(diǎn)信號進(jìn)行對比，可以在真機(jī)空化監(jiān)測中作為辨識空化發(fā)展?fàn)顟B(tài)的輔助判據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：水力機(jī)械 空化 數(shù)值模擬 壓力脈動 監(jiān)測
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH311
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 符號說明7-11
• 1 緒論11-20
• 1.1 選題意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展12-19
• 1.3 本文主要內(nèi)容19-20
• 2 翼型空化流動的數(shù)值模擬20-34
• 2.1 空化數(shù)值解析策略20-24
• 2.2 NACA0009 翼型空化計算24-33
• 2.3 小結(jié)33-34
• 3 離心泵內(nèi)部空化流動的研究34-49
• 3.1 計算域構(gòu)成及離散35-36
• 3.2 定常解析36-42
• 3.3 非定常解析42-47
• 3.4 小結(jié)47-49
• 4 葉片數(shù)對離心泵水力性能的影響49-59
• 4.1 幾何參數(shù)選取原則49-51
• 4.2 定常解析51-54
• 4.3 非定常解析54-58
• 4.4 小結(jié)58-59
• 5 總結(jié)及展望59-61
• 5.1 總結(jié)59-60
• 5.2 展望60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-67
• 附錄67

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