【摘要】：本研究受?chē)?guó)家自然科學(xué)基金“氣液兩相流下離心泵內(nèi)部流動(dòng)機(jī)理及其流動(dòng)誘導(dǎo)特性研究”(51779107),國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目課題(2018YFC0810505)和江蘇大學(xué)高級(jí)人才基金項(xiàng)目(15JDG048)資助,也是其主要研究?jī)?nèi)容之一。洗衣機(jī)是改善全球人民生活水平的一種必不可少的家用電器,作為核心部件的微型泵是決定洗衣機(jī)性能的關(guān)鍵。由于結(jié)構(gòu)緊湊和通常采用上排水方式,洗衣機(jī)微型泵內(nèi)部的流場(chǎng)復(fù)雜。隨著水位的降低,泵在排水末期(稱(chēng)之為空排期)處于輸送空氣-水混合物狀態(tài),并產(chǎn)生不穩(wěn)定的流動(dòng)。這種不穩(wěn)定的流動(dòng)不僅導(dǎo)致泵性能的惡化,而且還引起較大的振動(dòng)和噪音,這可能會(huì)降低洗衣機(jī)的聲學(xué)質(zhì)量并影響用戶體驗(yàn)。此外,國(guó)家對(duì)綠色環(huán)保很注重,這意味著用戶和市場(chǎng)將對(duì)洗衣機(jī)的質(zhì)量提出更高的要求。因此,對(duì)洗衣機(jī)排水泵的內(nèi)部流動(dòng)和噪聲特性進(jìn)行研究具有理論意義和工程價(jià)值。項(xiàng)目首先討論了流動(dòng)噪聲的產(chǎn)生機(jī)理,然后在一定負(fù)荷條件下,對(duì)流質(zhì)為純水和不同含氣量的空氣-水混合物進(jìn)行泵性能試驗(yàn)和數(shù)值模擬,最后研究了模型泵的內(nèi)部流動(dòng)和流動(dòng)引起的振動(dòng)噪聲,為深入了解排水泵在空氣-水混合物狀態(tài)的工作原理并提高排水泵的性能提供參考。研究?jī)?nèi)容主要涉及以下幾點(diǎn):1.首先,本文介紹了洗衣機(jī)微型泵和普通離心泵內(nèi)部不穩(wěn)定流動(dòng),并分析了噪聲產(chǎn)生的原因。然后,對(duì)模型泵進(jìn)行特性實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)水力性能和聲學(xué)特性。實(shí)驗(yàn)表明隨著流速的增加,水頭緩慢下降,泵效率降低,模型泵的效率與產(chǎn)品制造商的實(shí)驗(yàn)值非常一致。此外,該研究還包括在四種不同流速下進(jìn)行兩相流的外特性實(shí)驗(yàn),通過(guò)壓縮機(jī)調(diào)節(jié)泵入口處的氣體含量。在不同氣體含量和不同流速下,流量揚(yáng)程曲線顯示出相對(duì)合理的下降趨勢(shì)。此外,噪聲實(shí)驗(yàn)表明模型泵運(yùn)行周期可分為三個(gè)階段:啟動(dòng)期,正常排水期和空排期。由于空氣-水兩相流動(dòng),空排期的噪聲水平高于正常排水期。此外,頻域分析還顯示空排期在各頻段的聲壓級(jí)均較正常排水期高。2.為了研究模型泵在純水條件(正常排水期)和空氣-水兩相流條件(空排期)內(nèi)部的流場(chǎng),進(jìn)行了基于性能試驗(yàn)和噪聲實(shí)驗(yàn)的數(shù)值模擬。在純水條件下獲得的揚(yáng)程結(jié)果顯示出模擬值與實(shí)驗(yàn)值之間的一致性,并且泵在設(shè)計(jì)流量下表現(xiàn)出最大模擬效率為21.07%。此外,基于兩種不同的湍流模型(k-omega和k-epsilon)計(jì)算純水的內(nèi)部流場(chǎng),并且在不同的入口空氣含量和部分負(fù)荷條件下使用多相流動(dòng)模型計(jì)算兩相流的內(nèi)部流場(chǎng)。得到四種流速條件下的內(nèi)部流動(dòng)和氣相分布的結(jié)果。結(jié)果表明,當(dāng)氣體含量為1%時(shí),氣體對(duì)排水泵的影響較小。隨著氣體含量的增加,流量揚(yáng)程曲線下降的斜率變大,隨著流量從設(shè)計(jì)值降到最低,氣體含量對(duì)泵性能的影響開(kāi)始增加。此外,當(dāng)氣體含量增加1-2%時(shí),揚(yáng)程突然減小,并且揚(yáng)程下降曲線對(duì)于所有流量條件下變得更不規(guī)律。另外,在較低的氣體含量條件下,受到葉輪流動(dòng)通道中周邊壓力梯度的影響,氣體首先積聚出現(xiàn)在葉片區(qū)域和葉片后部附近。隨著入口氣體含量增加,氣泡逐漸形成更大的氣團(tuán)并阻塞葉輪流動(dòng)通道,這又削弱了排水泵的功能。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：O359;TM925.33

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;氣液兩相流水力學(xué)計(jì)算方法選編[J];煉油設(shè)計(jì);1978年01期

2 方立德;李婷婷;李丹;謝辰;王東星;李明明;;新型氣液兩相流相含率檢測(cè)裝置特性研究[J];中國(guó)測(cè)試;2017年03期

3 劉萬(wàn)濤;錢(qián)光磊;周集體;陳聰聰;;氣液兩相流控制膜污染研究進(jìn)展[J];膜科學(xué)與技術(shù);2012年06期

4 王寧;郝點(diǎn);龍媛靜;;水平氣液兩相流管道振動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究[J];山東化工;2011年09期

5 ;報(bào)刊摘錄[J];油田地面工程;1987年02期

6 彭一川,肖澤強(qiáng);氣泡泵起現(xiàn)象的理論和實(shí)驗(yàn)研究[J];東北工學(xué)院學(xué)報(bào);1989年02期

7 李永成,劉長(zhǎng)厚,沈自求;垂直管中氣液兩相流傳熱研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);1989年01期

8 沈光林,吳捷,魏德孚,沈自求;用LDCT法研究垂直管內(nèi)氣液兩相流傳熱[J];高�；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào);1989年01期

9 孫浩哲;李曉坤;閆志遠(yuǎn);金愛(ài)娟;;對(duì)于管路氣液兩相流流型分布的研究[J];內(nèi)蒙古石油化工;2014年21期

10 陳葉青;劉亞俊;黃子洋;李茂青;;一種能應(yīng)用于氣液兩相流的新型穩(wěn)流閥設(shè)計(jì)（英文）[J];機(jī)床與液壓;2015年12期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 王文嬌;張博;郭向吉;詹菲;;基于氣液兩相流空隙率預(yù)測(cè)模型的噴射器內(nèi)兩相流數(shù)值模擬研究[A];高等學(xué)校工程熱物理第二十屆全國(guó)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集——熱流體力學(xué)專(zhuān)輯[C];2014年

2 程文;村井一;木俊男;山本富士夫;;氣液兩相流不穩(wěn)定特性的實(shí)驗(yàn)研究[A];第七屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第十九屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)文集（上冊(cè)）[C];2005年

3 覃柏英;林賢坤;李健;;氣液兩相流運(yùn)動(dòng)界面追蹤的高精度數(shù)值模擬[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)-2015論文摘要集[C];2015年

4 張志強(qiáng);董峰;許聰;;一種用于氣液兩相流測(cè)量的正弦電流激勵(lì)源[A];2009年中國(guó)智能自動(dòng)化會(huì)議論文集（第三分冊(cè)）[C];2009年

5 李廷秋;張華;常杏;方田;;大渦模擬風(fēng)浪流下沉管周?chē)鲌?chǎng)變化[A];第十一屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第二十四屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)并周培源誕辰110周年紀(jì)念大會(huì)文集（上冊(cè)）[C];2012年

6 王建濤;牟斌;劉剛;江雄;;ρ-VOF:一種可清晰模擬氣液自由界面的全流速數(shù)值模擬方法[A];第十五屆現(xiàn)代數(shù)學(xué)和力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議摘要集（MMM-XV 2016）[C];2016年

7 張志強(qiáng);齊福剛;趙鎳;吳傳平;胡建平;祝文軍;歐陽(yáng)曉平;;氣液兩相流噴霧對(duì)霧霾中PM_(10)的沉降作用[A];《環(huán)境工程》2019年全國(guó)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2019年

8 徐良田;王佳;龍飛;鄧保慶;;大口徑方管內(nèi)氣液兩相流的CFD模擬[A];2018中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)年會(huì)論文集（第一卷）[C];2018年

9 厲燕新;冀海峰;王保良;黃志堯;李海青;;氣液兩相流差壓波動(dòng)信號(hào)的時(shí)間序列分析[A];中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)測(cè)控技術(shù)在資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2001年

10 龐燁;孫帥輝;陳鐵軍;郭鵬程;;基于水輪機(jī)模型的微型水力回收裝置的氣液兩相數(shù)值分析[A];水力機(jī)械學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)暨第11屆全國(guó)水力機(jī)械及其系統(tǒng)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2018年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 馬曉旭;U形管內(nèi)氣液兩相流流動(dòng)及其誘導(dǎo)振動(dòng)特性研究[D];山東大學(xué);2018年

2 李華軍;小管道氣液兩相流參數(shù)測(cè)量與狀態(tài)監(jiān)測(cè)的研究[D];浙江大學(xué);2018年

3 孫斌;基于HHT與SVM的氣液兩相流雙參數(shù)測(cè)量[D];浙江大學(xué);2005年

4 王蒙;氣液反應(yīng)器中兩相流實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬[D];西安理工大學(xué);2016年

5 杜運(yùn)成;基于電容層析成像技術(shù)的氣液兩相流特性分析[D];天津大學(xué);2011年

6 王樹(shù)立;鼓泡塔氣液兩相流的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D];大連理工大學(xué);2002年

7 明平劍;基于非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格氣液兩相流數(shù)值方法及并行計(jì)算研究與軟件開(kāi)發(fā)[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

8 辛山;基于γ射線CT及ECT的氣液兩相流成像系統(tǒng)[D];天津大學(xué);2011年

9 常亞;氣液兩相流相含率電學(xué)測(cè)量新方法研究[D];浙江大學(xué);2016年

10 王磊;基于電容耦合式非接觸電導(dǎo)檢測(cè)的氣液兩相流參數(shù)測(cè)量新方法研究[D];浙江大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 Asad Ali;氣液兩相流下洗衣機(jī)微型泵內(nèi)部流動(dòng)和噪聲特性研究[D];江蘇大學(xué);2019年

2 梁霄;基于ESMD和模糊模式識(shí)別的氣液兩相流參數(shù)測(cè)量[D];中國(guó)石油大學(xué)(華東);2017年

3 唐麗爽;海底起伏管氣液固多相流動(dòng)及沖蝕研究[D];西南石油大學(xué);2018年

4 王慶;基于壓力信號(hào)的氣液兩相流泄漏檢測(cè)研究[D];中國(guó)石油大學(xué)(華東);2017年

5 方召君;氣液兩相流管內(nèi)相分離及流量測(cè)量研究[D];中國(guó)石油大學(xué)(華東);2017年

6 劉濤;余熱排出泵的氣液兩相流研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2019年

7 賈政委;氣井生產(chǎn)過(guò)程中的氣液兩相流測(cè)量[D];西安石油大學(xué);2019年

8 楊英昆;基于多孔孔板的氣液兩相流聲發(fā)射信號(hào)特性及測(cè)量模型研究[D];河北大學(xué);2018年

9 喻晟;粘度對(duì)水平管氣液兩相流壓降的影響[D];長(zhǎng)江大學(xué);2018年

10 閆世明;焊接煙氣水浴凈化過(guò)程氣液兩相流流動(dòng)特性研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2018年

，

本文編號(hào)：2623171