隨著全球資源存儲(chǔ)量減少和環(huán)境惡化,如何減少能源消耗以及保護(hù)環(huán)境引起了全世界的共同關(guān)注。離心泵作為一種耗費(fèi)能源較多的水利設(shè)備,降低離心泵功率損失,提高效率和運(yùn)行穩(wěn)定性將有十分重要的實(shí)際意義。本文對(duì)TPA90S型離心泵內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,并對(duì)葉片結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化分析,主要工作內(nèi)容如下:（1）運(yùn)用三維軟件完成實(shí)驗(yàn)離心泵的葉片及蝸殼流道部分的建模工作。對(duì)模型進(jìn)行非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分,并進(jìn)行中心六面體處理,在減少模型網(wǎng)格數(shù)量、保證網(wǎng)格的質(zhì)量的同時(shí)提高計(jì)算速度。（2）基于不可壓縮流動(dòng)N-S方程與標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型,在離心泵內(nèi)部流動(dòng)的三維數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,運(yùn)用有限體積法數(shù)值求解方法求解模擬了離心泵內(nèi)部流體運(yùn)動(dòng)狀況。分析了定常流和非定常流兩種方式,5種不同工況時(shí)離心泵內(nèi)部靜壓分布。根據(jù)模擬數(shù)據(jù)計(jì)算出效率和揚(yáng)程曲線,并進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。非定常流數(shù)值模擬分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果誤差更小,能更好對(duì)離心泵內(nèi)部流動(dòng)情況進(jìn)行模擬分析。以離心泵非定常流模擬為基礎(chǔ)分析了離心泵內(nèi)部流速、湍動(dòng)能及湍動(dòng)能耗散率變化情況。（3）建立葉片模型并與葉輪流體模擬結(jié)果進(jìn)行單向流-固耦合分析。首先計(jì)算出離心泵葉輪流場(chǎng)的分布情況,然后將葉片受到的流場(chǎng)... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

流場(chǎng)區(qū)域三維模型

第 3 章 離心泵流場(chǎng)區(qū)域建模及網(wǎng)格劃分準(zhǔn)確性。蝸殼邊界層層數(shù)為 3 層，總網(wǎng)格數(shù)為 1233650 個(gè)，邊界層網(wǎng)格總52 個(gè)，如圖 3-2a）所示。葉輪區(qū)域進(jìn)行中心六面體網(wǎng)格劃分，即在劃分好結(jié)構(gòu)網(wǎng)格后，將中心區(qū)域網(wǎng)格進(jìn)行六面體網(wǎng)格處理。葉輪區(qū)域網(wǎng)格總數(shù)為 如圖 3-2b）所示，中心六面體網(wǎng)格劃分形式如圖 3-3 所示。

第 3 章 離心泵流場(chǎng)區(qū)域建模及網(wǎng)格劃分準(zhǔn)確性。蝸殼邊界層層數(shù)為 3 層，總網(wǎng)格數(shù)為 1233650 個(gè)，邊界層網(wǎng)格總數(shù)為52 個(gè)，如圖 3-2a）所示。葉輪區(qū)域進(jìn)行中心六面體網(wǎng)格劃分，即在劃分好四面結(jié)構(gòu)網(wǎng)格后，將中心區(qū)域網(wǎng)格進(jìn)行六面體網(wǎng)格處理。葉輪區(qū)域網(wǎng)格總數(shù)為 511008如圖 3-2b）所示，中心六面體網(wǎng)格劃分形式如圖 3-3 所示。a) 蝸殼網(wǎng)格 b) 葉輪網(wǎng)格圖 3-2 流場(chǎng)區(qū)域網(wǎng)格模型

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]離心泵葉輪流固耦合分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 王國(guó)成.西華大學(xué) 2016
[2]基于遺傳算法的中低比轉(zhuǎn)速離心泵優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 王丹.蘭州理工大學(xué) 2016
[3]離心泵葉輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)與內(nèi)部流場(chǎng)分析[D]. 廖福.廣東工業(yè)大學(xué) 2015
[4]離心泵葉輪葉片的有限元分析及優(yōu)化[D]. 千勃興.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
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本文編號(hào)：3210329