筑壩泥漿泵的設(shè)計(jì)及性能分析
發(fā)布時(shí)間:2021-05-08 02:57
使用水槍沖土、人工攪拌等方式將位于高處土料攪拌成泥漿,并將泥漿輸送到壩面形成的壩體即為水墜壩。水墜壩在建造過(guò)程中存在泥漿脫水固結(jié)困難、壩體存在流態(tài)區(qū)、施工條件要求高等問(wèn)題。為解決水墜壩存在的問(wèn)題,進(jìn)一步地提高筑壩的質(zhì)量、機(jī)械化和自動(dòng)化水平,提出泥漿泵筑壩的新思路。泥漿泵筑壩經(jīng)過(guò)多次的改進(jìn)優(yōu)化,其建設(shè)水墜壩的能力已經(jīng)得到大大地提升,但其內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律和密封機(jī)理尚未完全掌握。本文利用數(shù)值模擬方法研究筑壩泥漿泵內(nèi)部固液兩相流動(dòng)的規(guī)律,并對(duì)其泥漿制備輸送裝置和副葉輪密封系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化,確定最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)方案。筑壩泥漿泵的核心部件是泥漿制備輸送裝置,本文針對(duì)三種不同結(jié)構(gòu)的泥漿制備輸送裝置進(jìn)行理論分析和數(shù)值模擬,分析研究其性能表現(xiàn)、流體內(nèi)部運(yùn)動(dòng)規(guī)律和外特性參數(shù),確定泥漿制備輸送裝置最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。利用數(shù)值模擬方法分析泥漿制備輸送裝置在各種工況下的性能表現(xiàn),分析泥漿固相濃度和固相顆粒直徑對(duì)泥漿輸送性能的影響規(guī)律。從泥漿制備輸送裝置組成部件螺旋輸送裝置和離心泵結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面對(duì)影響泥漿輸送性能的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行仿真分析,探究不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)泥漿泵性能的影響規(guī)律,確定各結(jié)構(gòu)參數(shù)的最優(yōu)值。筑壩泥漿泵的密封系統(tǒng)...
【文章來(lái)源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.2 筑壩泥漿泵工作原理
1.3 筑壩泥漿泵技術(shù)概述
1.4 副葉輪動(dòng)力密封系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4.1 副葉輪動(dòng)力密封系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4.2 副葉輪動(dòng)力密封系統(tǒng)的國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容
2 筑壩泥漿泵設(shè)計(jì)方案
2.1 泥漿濃度及輸送量分析
2.1.1 泥漿濃度
2.1.2 泥漿流量
2.2 筑壩泥漿泵功能模塊分析
2.2.1 土料儲(chǔ)備-破碎模塊
2.2.2 土料篩分模塊
2.2.3 泥漿制備-輸送模塊
2.3 螺旋輸送裝置下泥漿的動(dòng)力學(xué)分析
2.4 離心泵葉輪內(nèi)部流動(dòng)機(jī)理分析
2.5 本章小結(jié)
3 泥漿制備輸送裝置內(nèi)部流場(chǎng)分析
3.1 計(jì)算流體力學(xué)概念
3.2 三維幾何造型
3.3 網(wǎng)格劃分
3.4 固液兩相流場(chǎng)的數(shù)值模擬
3.4.1 基本假設(shè)及理想狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)分析
3.4.2 固液兩相流動(dòng)控制方程
3.5 邊界條件和基本設(shè)置
3.5.1 邊界條件
3.5.2 轉(zhuǎn)動(dòng)模型
3.5.3 基本設(shè)置
3.6 數(shù)值模擬結(jié)果分析
3.6.1 流場(chǎng)壓力分布情況
3.6.2 流場(chǎng)速度分布情況
3.6.3 湍流強(qiáng)度分布情況
3.7 水力性能分析
3.7.1 特性曲線
3.7.2 水力特性對(duì)比
3.8 本章小結(jié)
4 泥漿制備輸送裝置性能分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化
4.1 不同固相濃度和顆粒直徑對(duì)泥漿輸送性能的影響
4.1.1 顆粒直徑和固相濃度對(duì)泵揚(yáng)程的影響
4.1.2 顆粒直徑和固相濃度對(duì)泵水力效率的影響
4.2 不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)泥漿輸送性能的影響
4.2.1 螺距對(duì)泥漿輸送性能的影響
4.2.2 螺旋軸的直徑對(duì)泥漿輸送性能的影響
4.2.3 螺旋長(zhǎng)度對(duì)泥漿輸送性能的影響
4.3 影響離心泵性能的因素
4.3.1 離心泵葉片數(shù)對(duì)泥漿輸送性能的影響
4.3.2 離心泵葉片包角對(duì)泥漿輸送性能的影響
4.4 本章小結(jié)
5 密封系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和數(shù)值模擬
5.1 密封系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
5.1.1 背葉片的設(shè)計(jì)
5.1.2 副葉輪的設(shè)計(jì)
5.2 數(shù)值模擬及結(jié)果分析
5.2.1 背葉片對(duì)筑壩泥漿泵性能的影響
5.2.2 副葉輪對(duì)筑壩泥漿泵性能的影響
5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3174535
【文章來(lái)源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.2 筑壩泥漿泵工作原理
1.3 筑壩泥漿泵技術(shù)概述
1.4 副葉輪動(dòng)力密封系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4.1 副葉輪動(dòng)力密封系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4.2 副葉輪動(dòng)力密封系統(tǒng)的國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容
2 筑壩泥漿泵設(shè)計(jì)方案
2.1 泥漿濃度及輸送量分析
2.1.1 泥漿濃度
2.1.2 泥漿流量
2.2 筑壩泥漿泵功能模塊分析
2.2.1 土料儲(chǔ)備-破碎模塊
2.2.2 土料篩分模塊
2.2.3 泥漿制備-輸送模塊
2.3 螺旋輸送裝置下泥漿的動(dòng)力學(xué)分析
2.4 離心泵葉輪內(nèi)部流動(dòng)機(jī)理分析
2.5 本章小結(jié)
3 泥漿制備輸送裝置內(nèi)部流場(chǎng)分析
3.1 計(jì)算流體力學(xué)概念
3.2 三維幾何造型
3.3 網(wǎng)格劃分
3.4 固液兩相流場(chǎng)的數(shù)值模擬
3.4.1 基本假設(shè)及理想狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)分析
3.4.2 固液兩相流動(dòng)控制方程
3.5 邊界條件和基本設(shè)置
3.5.1 邊界條件
3.5.2 轉(zhuǎn)動(dòng)模型
3.5.3 基本設(shè)置
3.6 數(shù)值模擬結(jié)果分析
3.6.1 流場(chǎng)壓力分布情況
3.6.2 流場(chǎng)速度分布情況
3.6.3 湍流強(qiáng)度分布情況
3.7 水力性能分析
3.7.1 特性曲線
3.7.2 水力特性對(duì)比
3.8 本章小結(jié)
4 泥漿制備輸送裝置性能分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化
4.1 不同固相濃度和顆粒直徑對(duì)泥漿輸送性能的影響
4.1.1 顆粒直徑和固相濃度對(duì)泵揚(yáng)程的影響
4.1.2 顆粒直徑和固相濃度對(duì)泵水力效率的影響
4.2 不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)泥漿輸送性能的影響
4.2.1 螺距對(duì)泥漿輸送性能的影響
4.2.2 螺旋軸的直徑對(duì)泥漿輸送性能的影響
4.2.3 螺旋長(zhǎng)度對(duì)泥漿輸送性能的影響
4.3 影響離心泵性能的因素
4.3.1 離心泵葉片數(shù)對(duì)泥漿輸送性能的影響
4.3.2 離心泵葉片包角對(duì)泥漿輸送性能的影響
4.4 本章小結(jié)
5 密封系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和數(shù)值模擬
5.1 密封系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
5.1.1 背葉片的設(shè)計(jì)
5.1.2 副葉輪的設(shè)計(jì)
5.2 數(shù)值模擬及結(jié)果分析
5.2.1 背葉片對(duì)筑壩泥漿泵性能的影響
5.2.2 副葉輪對(duì)筑壩泥漿泵性能的影響
5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3174535
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