本文關(guān)鍵詞：淮安三站改造后置燈泡貫流泵內(nèi)部流動特性研究

  更多相關(guān)文章： 燈泡貫流泵 數(shù)值模擬 內(nèi)部流動 水力性能

【摘要】：燈泡貫流泵已在南水北調(diào)東線泵站工程中得到應(yīng)用,主要是其具有進出水流道平順,過流能力大,水力損失小,裝置效率高以及土建運行費用低等優(yōu)點,是一種適用于大流量低揚程的經(jīng)濟泵型,本文結(jié)合具體工程,針對工程中需要優(yōu)化改進的貫流泵裝置內(nèi)過流部件,通過數(shù)值模擬研究,并與模型試驗進行對比,對貫流泵裝置的內(nèi)部流動特性進行分析,研究成果將對新建或更新改造的其它貫流泵站提供借鑒。本文以南水北調(diào)東線工程淮安三站改造為背景,借助Unigraphics (UG)和TurboGrid對模型泵裝置進行三維建模,并利用ICEM-CFD和TurboGrid對模型進行了全六面體的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分,基于N-S方程和標(biāo)準(zhǔn)K一ε模型,采用商用軟件ANSYS 14.0對后置燈泡貫流泵裝置內(nèi)部流動進行數(shù)值模擬研究。分析了不同工況下整體泵裝置的內(nèi)部流動特性,并通過計算獲得了外特性曲線,詳細(xì)分析了不同過流部件水力損失所占比例,根據(jù)工程實際需要對水力損失所占比例最大的導(dǎo)葉體和燈泡段進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進,經(jīng)過優(yōu)化改進后的模型泵裝置內(nèi)部流態(tài)有了明顯的改善,效率有了較大提高,并將數(shù)值模擬的結(jié)果與模型試驗進行了對比分析,兩者結(jié)果基本吻合,說明數(shù)值模擬用于研究泵裝置內(nèi)部流動具有一定的可行性。對于可調(diào)節(jié)葉片的貫流泵而言,葉片角度是個重要的參數(shù)指標(biāo),本文結(jié)合具體工程需要,通過數(shù)值模擬研究分析了葉輪不同葉片安放角對后置燈泡貫流泵裝置性能的影響,獲得了外特性曲線,并通過模型試驗對數(shù)值模擬的結(jié)果進行驗證,針對三個典型流量工況下不同葉片安放角的泵裝置內(nèi)部流動進行分析,得出了葉片表面流速和壓力分布規(guī)律,通過相同流量工況下不同葉片安放角葉片各展向靜壓分布圖,了解了不同葉片安放角條件下葉片沿展向的靜壓分布規(guī)律。研究結(jié)果對采用葉片可調(diào)式葉輪的泵站工程具有一定的參考價值。
【關(guān)鍵詞】：燈泡貫流泵 數(shù)值模擬 內(nèi)部流動 水力性能
【學(xué)位授予單位】：揚州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TV675;TV136.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 符號說明10-12
• 第1章 緒論12-19
• 1.1 研究的背景及意義12-13
• 1.2 貫流泵國內(nèi)外研究概況13-17
• 1.2.1 數(shù)值模擬研究概況13-14
• 1.2.2 模型試驗研究概況14-16
• 1.2.3 流場測試研究概況16-17
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容17-18
• 1.4 本文研究技術(shù)路線18
• 1.5 本章小結(jié)18-19
• 第2章 后置燈泡貫流泵裝置模型的建立和數(shù)值方法19-28
• 2.1 模型泵裝置三維建模與網(wǎng)格劃分19-24
• 2.1.1 模型泵裝置參數(shù)19
• 2.1.2 三維建模19-21
• 2.1.3 網(wǎng)格劃分21-23
• 2.1.4 網(wǎng)格無關(guān)性分析23-24
• 2.2 控制方程和紊流模型的選取24-26
• 2.2.1 控制方程24-26
• 2.2.2 紊流模型26
• 2.3 邊界條件的設(shè)定26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第3章 后置燈泡貫流泵裝置內(nèi)部流動數(shù)值模擬和優(yōu)化28-49
• 3.1 泵裝置外特性預(yù)測及分析29-30
• 3.2 貫流泵內(nèi)部流動分析30-33
• 3.3 貫流泵裝置水力損失計算分析33
• 3.4 過流部件優(yōu)化改進33-36
• 3.4.1 改進方案33-34
• 3.4.2 模型的建立及網(wǎng)格劃分34-36
• 3.5 改進方案計算結(jié)果分析36-48
• 3.5.1 裝置外特性預(yù)測及分析36-38
• 3.5.2 裝置整體速度和壓力分析38-40
• 3.5.3 葉輪速度和壓力分析40-43
• 3.5.4 原方案與改進方案導(dǎo)葉出口流場分析與環(huán)量計算43-46
• 3.5.5 原方案與改進方案導(dǎo)葉體出口斷面靜壓分布46-48
• 3.6 本章小結(jié)48-49
• 第4章 燈泡貫流泵葉輪不同葉片安放角的數(shù)值計算49-62
• 4.1 物理模型和計算區(qū)域49
• 4.2 葉輪建模和網(wǎng)格生成49-50
• 4.3 求解設(shè)置和計算工況50
• 4.4 數(shù)值模擬結(jié)果分析50-61
• 4.4.1 外特性分析50-53
• 4.4.2 不同葉片安放角內(nèi)部流動分析53-60
• 4.4.3 流速分布均勻度V_u和速度加權(quán)平均角θ60-61
• 4.5 本章小結(jié)61-62
• 第5章 總結(jié)與展望62-64
• 5.1 全文總結(jié)62-63
• 5.2 展望63-64
• 參考文獻64-67
• 附表Ⅰ67-68
• 附表Ⅱ68-69
• 附表Ⅲ69-70
• 附表Ⅳ70-71
• 致謝71-72

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