本文關(guān)鍵詞：自吸離心泵優(yōu)化設(shè)計(jì)及性能試驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 自吸泵 優(yōu)化設(shè)計(jì) 自吸性能 正交試驗(yàn) 計(jì)算流體力學(xué)

【摘要】：隨著社會(huì)的進(jìn)步和工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，人們對設(shè)備的要求越來越高，，由于自吸泵能夠?qū)崿F(xiàn)自吸，便于遠(yuǎn)程控制，因此廣泛應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)多個(gè)領(lǐng)域，這就對自吸泵的自吸性能及效率等方面提出了更高的要求。而目前對影響自吸離心泵自吸性能的因素尚未完全明了,業(yè)界主要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及大量的試驗(yàn)來選取參數(shù),對其內(nèi)部流場流動(dòng)機(jī)理研究不多，導(dǎo)致研發(fā)周期及成本會(huì)大量增加，且自吸性能達(dá)不到預(yù)期的效果。 本論文在對現(xiàn)有自吸泵研究成果總結(jié)的基礎(chǔ)上,通過對普通多級離心泵進(jìn)行簡單改進(jìn)，采用理論分析結(jié)合泵內(nèi)流場定常數(shù)值流體力學(xué)模擬及正交試驗(yàn)的方法，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)參數(shù)對自吸性能的影響，并對自吸泵的內(nèi)部流場及相關(guān)零部件進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),確定了最優(yōu)方案，最后制造出實(shí)體泵,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本文為離心式多級自吸泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了依據(jù)，具有一定的工程實(shí)用價(jià)值。本文的主要研究內(nèi)容如下: （1）理論分析與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，首先對自吸泵原理進(jìn)行了介紹，其次對主要零部件功能進(jìn)行了分析，最后對自吸泵的關(guān)鍵零部件進(jìn)行了具體設(shè)計(jì)，并對整泵進(jìn)行了3D建模。 （2）運(yùn)用定常數(shù)值算法，分別模擬了內(nèi)混式多級自吸泵與普通多級泵在正常運(yùn)行時(shí)的流場的壓強(qiáng)和流速的分布及外特性變化特征，從而找到相同條件下，自吸泵內(nèi)部零件對水力性能的影響，為以后自吸泵的設(shè)計(jì)研究打下基礎(chǔ)。 （3）利用正交試驗(yàn)的方法，結(jié)合測試數(shù)據(jù)，分析了回流孔大小，初始液面高度，回流閥彈簧片厚度，氣液分離室形狀等對自吸性能的影響，研究主次順序關(guān)系，獲得了最優(yōu)的結(jié)構(gòu)尺寸組合。 （4）運(yùn)用有限元分析對回流閥座進(jìn)行了靜力學(xué)強(qiáng)度模擬，并模擬了閥座在60℃的條件下10000小時(shí)后發(fā)生蠕變時(shí)的力學(xué)性能。 （5）對實(shí)體泵進(jìn)行測試，確定了自吸泵的水力性能與自吸性能曲線，并與模擬結(jié)果進(jìn)行對比，說明了數(shù)值流體力學(xué)模擬的方法能夠準(zhǔn)確的預(yù)測多級自吸離心泵的性能和內(nèi)部流動(dòng)特性。
【關(guān)鍵詞】：自吸泵 優(yōu)化設(shè)計(jì) 自吸性能 正交試驗(yàn) 計(jì)算流體力學(xué)
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH311
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 本文的研究目標(biāo)和研究內(nèi)容15-17
• 1.3.1 研究目標(biāo)15
• 1.3.2 研究內(nèi)容15-17
• 第二章 自吸離心泵性能及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17-31
• 2.1 多級自吸泵結(jié)構(gòu)及工作原理17-18
• 2.2 自吸泵的性能及其影響因素18-20
• 2.2.1 自吸泵的自吸性能18-19
• 2.2.2 自吸泵吸入管內(nèi)氣體的運(yùn)動(dòng)19-20
• 2.3 設(shè)計(jì)模型的選擇20
• 2.4 自吸裝置部件的設(shè)計(jì)20-29
• 2.4.1 氣液分離室設(shè)計(jì)21-23
• 2.4.2 回流孔的設(shè)計(jì)23-25
• 2.4.3 回流閥的設(shè)計(jì)25-27
• 2.4.4 儲液室的設(shè)計(jì)27-29
• 2.5 自吸泵 3D 建模及裝配29-30
• 2.6 本章小結(jié)30-31
• 第三章 自吸泵水力性能定常數(shù)值模擬31-45
• 3.1 流體力學(xué)的基本概念31-34
• 3.1.1 流體力學(xué)中的壓強(qiáng)31-32
• 3.1.2 描述流體運(yùn)動(dòng)的方法32-33
• 3.1.3 標(biāo)準(zhǔn) k - 湍流模型33-34
• 3.2 幾何模型的建立34-35
• 3.3 網(wǎng)格劃分35-36
• 3.4 邊界條件設(shè)置36-38
• 3.5 計(jì)算結(jié)果及分析38-44
• 3.5.1 內(nèi)部流場分布38-41
• 3.5.2 流線分布對比41-42
• 3.5.3 外特性曲線對比42-44
• 3.5.4 誤差分析44
• 3.6 本章小結(jié)44-45
• 第四章 關(guān)鍵零部件的有限元分析45-52
• 4.1 塑料閥座的有限元分析45
• 4.2 有限元模型的建立45-46
• 4.3 設(shè)置材料特性46-47
• 4.4 有限元網(wǎng)格劃分47
• 4.5 施加載荷與約束條件47-49
• 4.5.1 裝配過程中載荷的施加47-48
• 4.5.2 工作過程中載荷的施加48-49
• 4.6 有限元分析結(jié)果49-51
• 4.6.1 裝配過程中的閥座 FEA 結(jié)果49-50
• 4.6.2 60℃時(shí)100000h蠕變后的FEA結(jié)果50-51
• 4.7 本章小結(jié)51-52
• 第五章 自吸泵結(jié)構(gòu)參數(shù)正交設(shè)計(jì)52-59
• 5.1 自吸性能的影響因素52
• 5.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)簡介52-53
• 5.3 正交表的設(shè)計(jì)53-56
• 5.3.1 影響因素的確定53-56
• 5.3.2 確定試驗(yàn)方案56
• 5.3.3 正交表56
• 5.4 試驗(yàn)結(jié)果分析56-58
• 5.4.1 極差分析57-58
• 5.4.2 再設(shè)計(jì)，試驗(yàn)58
• 5.5 本章小結(jié)58-59
• 第六章 實(shí)體泵相關(guān)性能試驗(yàn)的測定59-68
• 6.1 實(shí)體泵自吸性能的測定59-64
• 6.1.1 真空容器法測自吸性能59-61
• 6.1.2 自吸泵自吸時(shí)間的測定61-64
• 6.2 模型泵水力性能的測試64-66
• 6.3 實(shí)體泵噪聲測試66
• 6.4 樣機(jī)現(xiàn)場安裝測試66-67
• 6.5 本章小結(jié)67-68
• 第七章 總結(jié)與展望68-70
• 7.1 總結(jié)68
• 7.2 展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 攻讀學(xué)位期間本人出版或公開發(fā)表的論著、論文73-74
• 致謝74-75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：674739