本文關(guān)鍵詞：旋渦泵內(nèi)部流場(chǎng)的數(shù)值模擬及優(yōu)化設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 旋渦泵 CFD 數(shù)值模擬 內(nèi)部流場(chǎng) 結(jié)構(gòu)參數(shù) 優(yōu)化設(shè)計(jì)

【摘要】：旋渦泵作為輸送液體的葉輪機(jī)械在消防、鍋爐給水、船舶供水和一般增壓場(chǎng)合中應(yīng)用廣泛。目前,旋渦泵存在的主要問(wèn)題是效率偏低,如何改進(jìn)其轉(zhuǎn)子與流道結(jié)構(gòu),進(jìn)而改善內(nèi)部流場(chǎng)提高泵的工作效率,是旋渦泵的一項(xiàng)研究課題。 本文是通過(guò)仿真方法進(jìn)行的,通過(guò)Pro/E對(duì)旋渦泵進(jìn)行三維造型,用前處理軟件對(duì)其內(nèi)部流動(dòng)區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分；運(yùn)用CFD軟件Fluent進(jìn)行了泵內(nèi)部流場(chǎng)的數(shù)值計(jì)算,得到泵的水力特性參數(shù),再利用表格處理軟件Excel和曲線擬合軟件Origin7.5完成旋渦泵的外部性能曲線繪制。 旋渦泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作：對(duì)葉輪的葉片數(shù)、葉片類型、流道厚度、流道寬度等多個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,對(duì)各組模型的非額定工況特性進(jìn)行詳細(xì)分析,得出了多個(gè)模型的最佳尺寸。在單個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的基礎(chǔ)上,對(duì)旋渦泵整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)。文中還介紹了旋渦泵實(shí)驗(yàn)方法,以及使用Fluent進(jìn)行水泵優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)提高軟件運(yùn)行效率的方法。最后在旋渦泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)部分,得出了旋渦泵各種模型的工況曲線圖,通過(guò)對(duì)比曲線的差異,得出了葉片的交錯(cuò)和對(duì)稱是如何對(duì)旋渦泵的性能產(chǎn)生影響的,還有不同葉片數(shù)以及流道的結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)對(duì)旋渦泵的性能的影響。最終得到經(jīng)過(guò)優(yōu)化過(guò)的模型,在部分性能方面有所提升。
【關(guān)鍵詞】：旋渦泵 CFD 數(shù)值模擬 內(nèi)部流場(chǎng) 結(jié)構(gòu)參數(shù) 優(yōu)化設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH314
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-15
• 1.1 旋渦泵概述11-13
• 1.2 課題研究背景13
• 1.3 課題研究?jī)?nèi)容13-14
• 1.4 課題研究意義14-15
• 2 旋渦泵性能參數(shù)和計(jì)算流體力學(xué)技術(shù)15-21
• 2.1 旋渦泵的結(jié)構(gòu)及其工作過(guò)程15
• 2.2 旋渦泵的主要性能參數(shù)15-16
• 2.3 旋渦泵的工作原理16-18
• 2.4 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)概述18-21
• 2.4.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)18-19
• 2.4.2 計(jì)算流體力學(xué)的發(fā)展19
• 2.4.3 CFD技術(shù)在研究旋渦泵內(nèi)部流場(chǎng)中的應(yīng)用19-21
• 3 旋渦泵的內(nèi)部流動(dòng)特性21-35
• 3.1 模型的建立21
• 3.2 網(wǎng)格的劃分21-22
• 3.3 計(jì)算參數(shù)的設(shè)置22-24
• 3.4 流體機(jī)械的內(nèi)部流動(dòng)的數(shù)值模擬24-27
• 3.4.1 流體機(jī)械內(nèi)部流動(dòng)納維—斯托克斯方程24-25
• 3.4.2 無(wú)黏性流動(dòng)解25-26
• 3.4.3 黏性流動(dòng)計(jì)算26-27
• 3.5 結(jié)果分析27-34
• 3.5.1 旋渦泵的內(nèi)部壓強(qiáng)的比較27-29
• 3.5.2 流道內(nèi)的流場(chǎng)分析29-30
• 3.5.3 流道壁面的靜壓比較30-34
• 3.6 本章小結(jié)34-35
• 4 旋渦泵性能測(cè)試以及與仿真的對(duì)比35-45
• 4.1 水泵性能檢測(cè)35-40
• 4.1.1 流量的測(cè)量36
• 4.1.2 旋渦泵揚(yáng)程的測(cè)量36-38
• 4.1.3 軸功率的測(cè)量38
• 4.1.4 旋渦泵效率的測(cè)量38-39
• 4.1.5 旋渦泵轉(zhuǎn)速測(cè)量39-40
• 4.2 測(cè)量的結(jié)果及圖表水泵性能檢測(cè)40-44
• 4.3 本章小結(jié)44-45
• 5 旋渦泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)45-87
• 5.1 旋渦泵的設(shè)計(jì)選型45-56
• 5.1.1 旋渦泵的設(shè)計(jì)選型45-46
• 5.1.2 旋渦泵的分類46-49
• 5.1.3 旋渦泵的流量調(diào)節(jié)49-50
• 5.1.4 旋渦泵的設(shè)計(jì)計(jì)算50-56
• 5.2 不同模型的建立56-59
• 5.3 結(jié)果分析59-76
• 5.4 各種模型的工況曲線匯總76-84
• 5.5 旋渦泵參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)84-85
• 5.6 本章小結(jié)85-87
• 6 結(jié)論與展望87-89
• 6.1 結(jié)論87-88
• 6.2 展望88-89
• 參考文獻(xiàn)89-91
• 致謝91-93
• 作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果93

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 王波;;水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪內(nèi)部的流動(dòng)分析及葉片翼型設(shè)計(jì)[J];東北水利水電;2007年06期

2 張莉,陳漢平,徐忠;離心壓縮機(jī)葉輪內(nèi)部流場(chǎng)的準(zhǔn)三元迭代數(shù)值分析[J];風(fēng)機(jī)技術(shù);2000年05期

3 萬(wàn)映娟;嚴(yán)敬;王桃;闞能琪;;兩種不同葉片的離心葉輪的數(shù)值模擬[J];機(jī)械;2008年02期

4 楊敏官;吳小蓮;康燦;;軸流泵葉輪內(nèi)氣液兩相流動(dòng)分析[J];中國(guó)農(nóng)村水利水電;2009年01期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 袁丹青;多噴嘴射流泵流場(chǎng)的數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究[D];江蘇大學(xué);2009年

，

本文編號(hào)：560593