本文關鍵詞：固相濃度對離心泵內部流場影響分析

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【摘要】：離心泵是一種廣泛應用于水力輸送、冶金、礦山、化工等行業(yè)的水力機械,主要用于輸送固液混合物。近年來,隨著計算流體力學(CFD)的不斷發(fā)展,離心泵的CFD研究與離心泵設計聯(lián)系越來越緊密。前人在顆粒直徑對泵內部流場影響分析中較多選用微小型顆粒進行研究,也較少對比離心泵在實際工作時的磨損實例來驗證分析出的理論結果。本課題主要研究固相濃度和介于微小和細小型之間的顆粒直徑為0.2mmm及0.5mm時對離心泵內部流場的影響并對比現(xiàn)實中幾種泵磨損實例來加以驗證。 本文對離心泵建立了三維模型,之后使用FLUENT前處理器GAMBIT對其進行網(wǎng)格劃分,導入FLUENT分析軟件對離心泵在清水場及固液兩相流情況的內部流場進行模擬,分別分析當顆粒直徑為0.2mmm,初始固相濃度為15%,25%及35%；顆粒直徑為0.5mm,初始固相濃度為15%,25%時離心泵的內部壓力、速度、固相濃度分布情況。 通過FLUENT對離心泵在清水場時內部流場的數(shù)值模擬,得出液體在離心泵內速度、壓力的分布情況；固液兩相流狀態(tài)時分別從顆粒直徑與固相濃度兩個因素對離心泵內壓力、速度及固相濃度分布的影響進行模擬分析并計算不同固相濃度對泵揚程和效率的影響。 總結出固體顆粒在離心泵內主要的運動軌跡,得出泵內主要磨損主要部位在蝸殼近壁面端及蝸殼隔舌處,葉輪進口葉片工作面?zhèn)鹊慕Y論。將現(xiàn)實中離心泵實際工作時的磨損實例與FLUENT模擬分析結果進行對比,驗證了本文離心泵模型建立和FLUENT分析結果的正確性。為以后對離心泵磨損機理研究及離心泵結構選型和優(yōu)化提供了相應的理論數(shù)據(jù)基礎。
【關鍵詞】：離心泵 固相濃度 FLUENT 數(shù)值模擬 固液兩相流
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH311
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 致謝7-8
• 目錄8-13
• 第一章 緒論13-22
• 1.1 選題背景和意義13-14
• 1.2 離心泵工作原理及基本結構簡介14-17
• 1.2.1 離心泵基本工作的相關原理15
• 1.2.2 離心泵的基本結構15-17
• 1.3 離心泵國內外研究現(xiàn)狀17-20
• 1.3.1 離心泵國內研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3.2 國外研究現(xiàn)狀19-20
• 1.4 課題研究的內容及意義20-22
• 第二章 計算流體力學理論及方法簡介22-28
• 2.1 計算流體力學的發(fā)展歷程22-23
• 2.2 計算流體力學的計算步驟23-24
• 2.3 不可壓縮流體的質量方程24-26
• 2.3.1 流體的質量守恒方程24
• 2.3.2 動量守恒方程24-25
• 2.3.3 能量守恒方程25-26
• 2.3.4 N-S方程26
• 2.4 常用的CFD軟件26-27
• 2.4.1 FLUENT27
• 2.4.2 PHOENICS27
• 2.5 本章小結27-28
• 第三章 離心泵性能的影響因素28-34
• 3.1 離心泵主要性能參數(shù)28-29
• 3.2 離心泵性能的影響因素29-33
• 3.2.1 漿體質量濃度的影響29-30
• 3.2.2 葉片結構參數(shù)對性能的影響30-33
• 3.3 本章小結33-34
• 第四章 離心泵的三維模型建立及模型的網(wǎng)格劃分34-48
• 4.1 三維建模概述34
• 4.2 離心泵三維流場模型建立34-40
• 4.2.1 葉輪流道的三維模型35-37
• 4.2.2 蝸殼流道三維建模37-40
• 4.3 離心泵流道模型網(wǎng)格劃分40-47
• 4.3.1 GAMBIT軟件簡介40-41
• 4.3.2 Gambit網(wǎng)格劃分過程41-47
• 4.4 本章小結47-48
• 第五章 Fluent數(shù)值模擬結果及分析48-75
• 5.1 Fluent數(shù)值模擬過程簡介48-53
• 5.2 CFD離心泵整機模擬結果分析53-71
• 5.2.1 清水介質內部流場模擬53-58
• 5.2.2 固液兩相流內部流場模擬58-71
• 5.3 固液濃度變化對泵揚程及效率的影響71-72
• 5.4 離心泵蝸殼和葉輪實際工作磨損實例72-74
• 5.5 總結74-75
• 第六章 總結與展望75-77
• 6.1 總結75-76
• 6.2 工作展望76-77
• 參考文獻77-80
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文80

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉亮;葉輪出口參數(shù)對離心泵性能的影響[J];長沙電力學院學報(自然科學版);1995年04期

2 吳民生;段文廣;;計算流體動力學(CFD)在流體機械領域的應用[J];裝備制造技術;2008年12期

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4 陳楚成;泵類產品技術發(fā)展狀況[J];化工設備與管道;2005年04期

5 柏占偉;裴江紅;胡韶華;;離心泵內流場的數(shù)值模擬[J];機械設計與制造;2009年06期

6 劉勝柱,郭鵬程,羅興，

本文編號：823433