在水文地形復(fù)雜的地區(qū),泵站常需要承擔(dān)排澇與引水灌溉的雙重功能。雙向流道軸流泵裝置由于其結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單,便于安裝維修,耗資少等優(yōu)點(diǎn),被廣泛運(yùn)用于各地的泵站工程中。而由于雙向流道軸流泵站工作環(huán)境的特殊性,泵裝置常在非正常水泵工況下運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí),為了確保泵裝置依然能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn),對(duì)這些特殊工況下的泵裝置內(nèi)部流動(dòng)機(jī)理進(jìn)行研究是十分必要的。本文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)有:1.首次對(duì)雙向流道軸流泵裝置在負(fù)揚(yáng)程工況、正轉(zhuǎn)飛逸工況及反轉(zhuǎn)飛逸工況三個(gè)特殊工況下的運(yùn)轉(zhuǎn)特性進(jìn)行三維湍流數(shù)值模擬,選用SST k-?湍流模型,模擬計(jì)算了三個(gè)特殊工況下的泵裝置內(nèi)外特性。同時(shí)在閉式四象限試驗(yàn)臺(tái)上,對(duì)泵裝置的三種特殊工況進(jìn)行了模型試驗(yàn),將試驗(yàn)數(shù)據(jù)與模擬計(jì)算所得數(shù)據(jù)相對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)三種工況下,兩者數(shù)據(jù)相近,趨勢(shì)相同,從而驗(yàn)證了數(shù)值模擬方法在計(jì)算非正常水泵工況時(shí)的可靠性。2.為了研究特殊工況下雙向流道軸流泵裝置葉輪內(nèi)部的流場(chǎng)情況,本文首次對(duì)比分析了三種特殊工況下葉輪內(nèi)部的壓力、流速及渦量分布等情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn),反轉(zhuǎn)飛逸工況下葉輪內(nèi)部流場(chǎng)相對(duì)較穩(wěn)定,負(fù)揚(yáng)程及正轉(zhuǎn)飛逸工況下,葉片吸力面壓力分布均較為不規(guī)律,說明此時(shí)葉片吸力面附近... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1雙向流道立式軸流泵裝置示意圖

第三章 雙向軸流泵裝置特殊工況數(shù)值模擬及試驗(yàn)驗(yàn)證本章主要介紹了雙向流道軸流泵裝置全流道三維湍流數(shù)值模擬計(jì)算的相關(guān)置和方法，并將正常水泵工況、負(fù)揚(yáng)程工況、正轉(zhuǎn)飛逸工況以及反轉(zhuǎn)飛逸工況的試驗(yàn)數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)的數(shù)值模擬結(jié)果相比較，以此驗(yàn)證數(shù)值模擬計(jì)算的準(zhǔn)確性。1 物理模型1.1 幾何參數(shù)及三維建模本文所研究的雙向流道軸流泵裝置設(shè)計(jì)工況流量為 Qdes=321kg/s，設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速 n=1450r/min。模型葉輪直徑為 0.3m，葉輪葉片數(shù)為 4，導(dǎo)葉葉片數(shù)為 7。如 3.1 所示，根據(jù)模型泵裝置幾何結(jié)構(gòu)，選取葉片安放角度為 0 度時(shí)的葉輪模型，用三維造型軟件 Creo 對(duì)雙向流道軸流泵裝置進(jìn)行全流道三維建模。進(jìn)出水流均在泵裝置實(shí)際運(yùn)行時(shí)的閘門關(guān)閉處截?cái)啵罱K三維模型如圖 3.1 所示。

特殊工況下雙向流道軸流泵裝置運(yùn)轉(zhuǎn)特性研究構(gòu)化網(wǎng)格進(jìn)行劃分，網(wǎng)格劃分軟件為 ICEM。泵裝置各部分網(wǎng)格如終葉輪網(wǎng)格數(shù)為 1648152，導(dǎo)葉網(wǎng)格數(shù)為 2189845，進(jìn)、出水流道144567。泵裝置所有區(qū)域的網(wǎng)格質(zhì)量均在 0.4 以上，符合進(jìn)行數(shù)值求。

【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]蝸殼式混流泵葉輪部件濕模態(tài)流固耦合分析[J]. 高海司,裴吉,袁壽其,王逸云.  流體機(jī)械. 2018(01)
[3]基于湍流模型的核主泵空化特性研究[J]. 楊兵華,曹梁.  水泵技術(shù). 2017(06)
[4]基于流固耦合的離心泵口環(huán)間隙泄漏對(duì)葉輪強(qiáng)度的影響[J]. 高鵬,韓汝軍,喬羽,聶志峰.  灌溉排水學(xué)報(bào). 2017(08)
[5]導(dǎo)流錐對(duì)低揚(yáng)程雙向軸流泵裝置水力性能的影響[J]. 郭楚,鄭源,陳會(huì)向.  水電能源科學(xué). 2017(07)
[6]滁河四級(jí)站混流泵裝置模型飛逸特性試驗(yàn)研究[J]. 方進(jìn),徐景東.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2017(19)
[7]大型雙向流道泵裝置優(yōu)化與試驗(yàn)研究[J]. 張鵬,王麥琪,李彥軍,孟凡.  江蘇水利. 2017(07)
[8]不同湍流模型在斜流泵性能預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J]. 呂云,談明高,劉厚林,何乃昌,董亮.  水電能源科學(xué). 2017(06)
[9]大套一站軸流泵裝置事故飛逸特性研究[J]. 徐建葉,張海勝,劉躍飛,周大慶,鄭源.  中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2017(06)
[10]余熱排出泵葉輪流固耦合特性分析[J]. 尹庭赟,裴吉,袁壽其,王文杰.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(09)

博士論文
[1]雙向軸流泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)及內(nèi)流特性研究[D]. 馬鵬飛.華中科技大學(xué) 2016

碩士論文
[1]基于雙向流固耦合的低比轉(zhuǎn)速離心泵非定常流動(dòng)及振動(dòng)特性分析[D]. 郭文俊.浙江理工大學(xué) 2017
[2]雙向立式軸流泵裝置內(nèi)流機(jī)理及流固耦合分析[D]. 陳佳.江蘇大學(xué) 2016
[3]軸流泵流場(chǎng)數(shù)值模擬與渦提取研究[D]. 鐘洋洋.華中科技大學(xué) 2012
[4]雙向流固耦合兩種計(jì)算方法的比較[D]. 吳云峰.天津大學(xué) 2009
[5]葉輪機(jī)CFD網(wǎng)格預(yù)處理研究[D]. 徐偉祖.南京航空航天大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3323958