本文關(guān)鍵詞：軸流泵的參數(shù)化設(shè)計(jì)及數(shù)值模擬

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【摘要】：軸流泵適用于低揚(yáng)程、大流量的場合。軸流泵的結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，在工農(nóng)業(yè)部門中應(yīng)用廣泛，特別是南水北調(diào)等大型的水利工程需要大量的高性能的軸流泵。所以，提高軸流泵的設(shè)計(jì)水平，具有重大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。本文旨在對軸流泵進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并討論幾個(gè)幾何參數(shù)對軸流泵性能的影響。 本文基于參數(shù)化的設(shè)計(jì)思想，采用理論計(jì)算結(jié)合數(shù)值模擬的方法設(shè)計(jì)軸流泵。首先，在EXCEL軟件中采用升力法計(jì)算出軸流泵的各項(xiàng)參數(shù)，建立參數(shù)之間的數(shù)值關(guān)系。然后，借助MATLAB編程，自動讀取EXCEL表格中的相關(guān)參數(shù)，生成腳本文件，快速生成軸流泵的幾何體。采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格技術(shù)，運(yùn)用計(jì)算流體動力學(xué)軟件STAR-CD，基于k-epsilon/RNG紊流模型和SIMPLE算法對軸流泵內(nèi)部的三維流場進(jìn)行數(shù)值模擬。根據(jù)CFD計(jì)算的結(jié)果，預(yù)測模型的揚(yáng)程和效率，分析內(nèi)流的速度分布和壓力分布規(guī)律，，指導(dǎo)軸流泵結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方向。修改EXCEL表格中相關(guān)參數(shù)的取值，再次運(yùn)行MATLAB程序，就可以生成新的幾何體并進(jìn)行模擬計(jì)算。 通過CFD分析，驗(yàn)證了理論設(shè)計(jì)中葉頂間隙、輪轂比和葉片平面重疊系數(shù)的取值的合理性。葉頂間隙的增大，會得該軸流泵的揚(yáng)程和效率均減小。輪轂比為0.47時(shí)，該軸流泵的效率較高。隨著葉片平面重疊系數(shù)的增大，該軸流泵的揚(yáng)程略有增加。后彎12度的葉片的振動特性比直葉片好。
【關(guān)鍵詞】：軸流泵 參數(shù)化設(shè)計(jì) CFD
【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】：2013
【分類號】：TH312
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 符號說明6-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 軸流泵設(shè)計(jì)的意義和方法10-13
• 1.2 CFD 在軸流泵設(shè)計(jì)中的應(yīng)用13-14
• 1.3 影響軸流泵性能的幾何參數(shù)14-15
• 1.4 軸流泵葉片的周向彎曲15-16
• 1.5 本文的主要內(nèi)容16-18
• 2 參數(shù)化設(shè)計(jì)及建模18-31
• 2.1 初步方案的理論計(jì)算18-28
• 2.2 構(gòu)建幾何模型28-29
• 2.3 生成網(wǎng)格29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 3 葉輪內(nèi)流場的數(shù)值模擬31-37
• 3.1 控制方程和紊流模型31-33
• 3.2 邊界條件和監(jiān)視量的設(shè)置33-34
• 3.3 計(jì)算結(jié)果分析34-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 4 幾何參數(shù)對軸流泵性能的影響37-48
• 4.1 葉頂間隙對軸流泵性能的影響37-40
• 4.2 輪轂比對軸流泵性能的影響40-43
• 4.3 葉片平面重疊系數(shù)的變化對軸流泵性能的影響43-46
• 4.4 本章小結(jié)46-48
• 5 周向彎角對軸流泵性能的影響48-57
• 5.1 葉片周向彎曲的軸流泵的外特性48
• 5.2 周向后彎葉片的空化性能48-50
• 5.3 葉片周向后彎的形式對軸流泵動態(tài)性能的影響50-57
• 6 總結(jié)及展望57-59
• 6.1 總結(jié)57
• 6.2 展望57-59
• 致謝59-60
• 參考文獻(xiàn)60-62

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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4 楊軍虎;王s

本文編號：512603