軸流泵喇叭管進(jìn)水流道流動數(shù)值模擬和試驗(yàn)
發(fā)布時間:2021-01-04 09:45
進(jìn)水流道是泵站前池和水泵的葉輪室之間的過渡段,其主要作用都是使水流加速和更好地轉(zhuǎn)向,為葉輪室進(jìn)口提供良好的進(jìn)流條件。進(jìn)水流道按進(jìn)水方式可以分為彎管進(jìn)水流道和喇叭管進(jìn)水流道,喇叭管進(jìn)水流道的優(yōu)點(diǎn)是流道高度較低,故挖深較小且便于施工。喇叭管進(jìn)水流道要求具有適宜的懸空高、有一定的后壁空間以及足夠的寬度,以便水流均勻的從四周進(jìn)入喇叭管內(nèi)。如果喇叭管進(jìn)水流道設(shè)計(jì)不當(dāng)則會產(chǎn)生回流及旋渦,導(dǎo)致葉輪進(jìn)水不對稱,葉輪內(nèi)部流動脫流的發(fā)生,引起水泵壓力脈動增大,振動加劇,惡化泵裝置工作狀態(tài),從而降低泵裝置的效率、水泵的汽蝕性能以及安全性。因此,深入地研究泵站喇叭管進(jìn)水流道的水力設(shè)計(jì)對理論研究和工程實(shí)際都有重要的意義。本文采用數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方法對喇叭管進(jìn)水流道的主要形狀尺寸(包括進(jìn)水流道的喇叭管高度、懸空高、后壁距)對泵裝置性能影響,重點(diǎn)研究了喇叭管進(jìn)水流道寬度對側(cè)壁旋渦的影響以及側(cè)壁旋渦形成、流動機(jī)理。首先采用單因素法對不同形狀尺寸的喇叭管進(jìn)水流道進(jìn)行包括水泵在內(nèi)的全流道泵裝置數(shù)值模擬,同時引入進(jìn)水流道出口截面軸向流速均勻度、進(jìn)水流道水力損失和泵裝置效率等目標(biāo)函數(shù)來分析比較計(jì)算結(jié)果,然后重點(diǎn)分析...
【文章來源】:揚(yáng)州大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鐘型進(jìn)水流道軸流泵裝置數(shù)值優(yōu)化與試驗(yàn)分析[J]. 謝傳流,湯方平,朱泉榮,劉海宇,吳晨輝,楊帆. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(05)
[2]雙向豎井貫流泵進(jìn)出水流道優(yōu)化研究[J]. 謝榮盛,吳忠,何勇,湯方平,謝傳流,涂戀戀. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(10)
[3]懸空高對泵裝置流道內(nèi)流特性的影響[J]. 楊帆,劉超,湯方平,梁豪杰,翟仁潔. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(02)
[4]軸流泵系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展分析[J]. 劉超. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(06)
[5]立式軸流泵進(jìn)水流場PIV測量[J]. 劉超,梁豪杰,金燕,楊帆,陳鋒,楊華. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(08)
[6]基于高速攝影技術(shù)的泵進(jìn)水流道消渦試驗(yàn)分析[J]. 劉超,楊帆,趙軍. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2014 (03)
[7]箱涵式進(jìn)水流道的立式軸流泵裝置水動力特性分析[J]. 楊帆,劉超,湯方平,周濟(jì)人,羅燦. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2014(04)
[8]軸流泵內(nèi)部壓力脈動數(shù)值預(yù)測及分析[J]. 湯方平,張麗萍,付建國,謝榮盛,楊寧,齊立龍. 排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(10)
[9]水泵進(jìn)水池模型試驗(yàn)新方法探究[J]. 霍海洲. 農(nóng)業(yè)與技術(shù). 2013(05)
[10]水泵站進(jìn)水池物理模型試驗(yàn)研究[J]. 陳方旎,沈穎,白玉川. 水資源與水工程學(xué)報(bào). 2013(02)
博士論文
[1]貫流泵內(nèi)部流動的數(shù)值模擬與三維LDV測量研究[D]. 金燕.揚(yáng)州大學(xué) 2010
[2]離心泵多設(shè)計(jì)方案下內(nèi)流PIV測試及其非定常全流場數(shù)值模擬[D]. 袁建平.江蘇大學(xué) 2008
[3]低揚(yáng)程大型泵站裝置特性研究[D]. 陳松山.江蘇大學(xué) 2007
[4]泵站水流運(yùn)動特性及水力性能數(shù)值模擬研究[D]. 成立.河海大學(xué) 2006
碩士論文
[1]泵站進(jìn)水池自由表面漩渦及防護(hù)措施研究[D]. 魏航.揚(yáng)州大學(xué) 2016
[2]封閉式進(jìn)水池幾何參數(shù)水力優(yōu)化CFD研究[D]. 王逸行.揚(yáng)州大學(xué) 2016
[3]立式軸流泵進(jìn)水偏轉(zhuǎn)的數(shù)值模擬與V3V測試[D]. 許健.揚(yáng)州大學(xué) 2016
[4]中小型泵站進(jìn)水前池入水口水力特性數(shù)值模擬研究[D]. 謝陸林.揚(yáng)州大學(xué) 2014
[5]箱涵式流道及泵葉輪進(jìn)口三維流場激光測量[D]. 梁豪杰.揚(yáng)州大學(xué) 2013
[6]泵站進(jìn)水池與進(jìn)水流道數(shù)值模擬研究[D]. 孫衣春.西安理工大學(xué) 2008
[7]大型泵站鐘形進(jìn)水流道三維數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究[D]. 何鐘寧.揚(yáng)州大學(xué) 2007
[8]開敞式進(jìn)水池內(nèi)部流動的3DPIV實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李大亮.揚(yáng)州大學(xué) 2004
[9]離心泵內(nèi)部流場PIV實(shí)驗(yàn)研究[D]. 楊華.揚(yáng)州大學(xué) 2001
本文編號:2956563
【文章來源】:揚(yáng)州大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1喇叭管進(jìn)水流道示意圖??所有方案進(jìn)水流道的進(jìn)口高度//y=452mm,長度I=1200mm,喇叭管進(jìn)口直徑A.為??
本文通過ANSYS-ICEM軟件對喇叭管進(jìn)水流道和虹吸式出水流道進(jìn)行六面體網(wǎng)格剖??分,通過ANSYS?Turbo-Grid對葉輪、導(dǎo)葉進(jìn)行網(wǎng)格剖分,并調(diào)整生成的網(wǎng)格使其達(dá)到計(jì)??算要求(角度在15°—165°區(qū)間)。各過流部件網(wǎng)格如圖2-5所示。網(wǎng)格質(zhì)量大于0.3?(如??圖2-6所示),滿足計(jì)算要求。??_?一?_――??????-,1::??K?/??(1)
流流速分布得到較快調(diào)整。??3.2進(jìn)水流道典型截面速度分布和壓力分布??為直觀的反映流場特性,截。磦典型截面(如圖3-2)在大流量工況0=43O(L/s)下??的流速分布和壓力分布來分析。??M截f?4-4截面??\?/?y?3-3截面??:/?/??2-2截面??丨4??圖3-2進(jìn)水流道各截面示意圖??(圖中:卜1截面為喇叭管進(jìn)水流道中間縱剖面,Y=Om:?2-2截面為距喇叭管進(jìn)水流道喇叭管F方9cm的水平截面;??3-3截面為_八管進(jìn)水流道喇機(jī)管段中間縱剖面,X=Om;?4-4截面為喇機(jī)管進(jìn)水流道出口截面。)??圖3-3為各方案1-1截面X方向流速分布圖及流線圖;圖3-4為各方案2-2截面壓力??分布圖;圖3-5為各方案3-3截面Z方向流速分布圖及流線圖;圖3-6為各方案4-4截面Z??方向流速分布圖。??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[4]軸流泵系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展分析[J]. 劉超. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(06)
[5]立式軸流泵進(jìn)水流場PIV測量[J]. 劉超,梁豪杰,金燕,楊帆,陳鋒,楊華. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(08)
[6]基于高速攝影技術(shù)的泵進(jìn)水流道消渦試驗(yàn)分析[J]. 劉超,楊帆,趙軍. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2014 (03)
[7]箱涵式進(jìn)水流道的立式軸流泵裝置水動力特性分析[J]. 楊帆,劉超,湯方平,周濟(jì)人,羅燦. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2014(04)
[8]軸流泵內(nèi)部壓力脈動數(shù)值預(yù)測及分析[J]. 湯方平,張麗萍,付建國,謝榮盛,楊寧,齊立龍. 排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(10)
[9]水泵進(jìn)水池模型試驗(yàn)新方法探究[J]. 霍海洲. 農(nóng)業(yè)與技術(shù). 2013(05)
[10]水泵站進(jìn)水池物理模型試驗(yàn)研究[J]. 陳方旎,沈穎,白玉川. 水資源與水工程學(xué)報(bào). 2013(02)
博士論文
[1]貫流泵內(nèi)部流動的數(shù)值模擬與三維LDV測量研究[D]. 金燕.揚(yáng)州大學(xué) 2010
[2]離心泵多設(shè)計(jì)方案下內(nèi)流PIV測試及其非定常全流場數(shù)值模擬[D]. 袁建平.江蘇大學(xué) 2008
[3]低揚(yáng)程大型泵站裝置特性研究[D]. 陳松山.江蘇大學(xué) 2007
[4]泵站水流運(yùn)動特性及水力性能數(shù)值模擬研究[D]. 成立.河海大學(xué) 2006
碩士論文
[1]泵站進(jìn)水池自由表面漩渦及防護(hù)措施研究[D]. 魏航.揚(yáng)州大學(xué) 2016
[2]封閉式進(jìn)水池幾何參數(shù)水力優(yōu)化CFD研究[D]. 王逸行.揚(yáng)州大學(xué) 2016
[3]立式軸流泵進(jìn)水偏轉(zhuǎn)的數(shù)值模擬與V3V測試[D]. 許健.揚(yáng)州大學(xué) 2016
[4]中小型泵站進(jìn)水前池入水口水力特性數(shù)值模擬研究[D]. 謝陸林.揚(yáng)州大學(xué) 2014
[5]箱涵式流道及泵葉輪進(jìn)口三維流場激光測量[D]. 梁豪杰.揚(yáng)州大學(xué) 2013
[6]泵站進(jìn)水池與進(jìn)水流道數(shù)值模擬研究[D]. 孫衣春.西安理工大學(xué) 2008
[7]大型泵站鐘形進(jìn)水流道三維數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究[D]. 何鐘寧.揚(yáng)州大學(xué) 2007
[8]開敞式進(jìn)水池內(nèi)部流動的3DPIV實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李大亮.揚(yáng)州大學(xué) 2004
[9]離心泵內(nèi)部流場PIV實(shí)驗(yàn)研究[D]. 楊華.揚(yáng)州大學(xué) 2001
本文編號:2956563
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