高溫高壓泵改進(jìn)設(shè)計(jì)及可靠性分析
發(fā)布時(shí)間:2023-04-01 11:20
隨著泵技術(shù)的發(fā)展,高質(zhì)量、高性能的特殊用泵的研究越來(lái)越受重視,核電能源的持續(xù)發(fā)展使核電用泵的研究顯得尤為重要。在核電站的常規(guī)島凝結(jié)水系統(tǒng)中存在著各種各樣的泵,由于泵的各部件都工作在高溫高壓的環(huán)境中,這對(duì)泵的運(yùn)行安全性提出了更高的要求。本文以常規(guī)島凝結(jié)水高溫高壓泵為研究對(duì)象,根據(jù)企業(yè)的要求,并參考其他相似泵的設(shè)計(jì),對(duì)高溫高壓泵的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)與分析。首先,根據(jù)特定的流量和揚(yáng)程等參數(shù),確定了泵的主要參數(shù)及葉輪的形狀尺寸,為核電泵整體結(jié)構(gòu)尺寸的確定提供了理論依據(jù)。由于高溫高壓環(huán)境下對(duì)核電泵安全運(yùn)行的高要求,普通毛坯件鑄造或焊接的離心泵泵體的性能與質(zhì)量均較低,故本文的泵體采用不銹鋼材料鍛造成型。泵的進(jìn)出口法蘭的存在會(huì)影響泵體的切削加工性能,故將泵體設(shè)計(jì)為回轉(zhuǎn)體并設(shè)計(jì)了非標(biāo)準(zhǔn)法蘭。設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括對(duì)出口法蘭盤(pán)、墊片、螺栓、泵體的選材及承載能力進(jìn)行計(jì)算分析,及對(duì)高溫高壓環(huán)境下螺栓的應(yīng)力松弛分析,設(shè)計(jì)了法蘭螺栓聯(lián)接的整體結(jié)構(gòu)。然后,運(yùn)用SolidWorks為高溫高壓泵建立了三維模型,為零部件的仿真分析做好準(zhǔn)備。其次,對(duì)泵進(jìn)出口法蘭螺栓、底座固定螺栓及泵軸等主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行了強(qiáng)度計(jì)算,以保證泵的強(qiáng)度要...
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景
1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容
1.3.1 高溫高壓泵的技術(shù)要求
1.3.2 主要內(nèi)容
1.3.3 創(chuàng)新點(diǎn)及研究意義
第二章 泵的主要參數(shù)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 泵主要參數(shù)的確定
2.1.1 汽蝕余量的確定
2.1.2 泵比轉(zhuǎn)速的確定
2.1.3 泵效率及電機(jī)功率的確定
2.2 泵的總體設(shè)計(jì)
2.3 葉輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.3.1 葉輪輪轂直徑的確定
2.3.2 速度系數(shù)法計(jì)算葉輪主要尺寸
2.4 泵體出口螺栓聯(lián)接法蘭的改進(jìn)設(shè)計(jì)
2.4.1 墊片設(shè)計(jì)
2.4.2 螺栓設(shè)計(jì)
2.4.3 法蘭設(shè)計(jì)
2.4.4 泵體出口聯(lián)接螺紋孔設(shè)計(jì)
2.5 法蘭螺栓的高溫應(yīng)力松弛
2.5.1 法蘭螺栓高溫應(yīng)力松弛理論
2.5.2 螺栓蠕變的有限元分析
2.6 泵的三維建模
2.6.1 泵體法蘭系統(tǒng)的三維建模
2.6.2 轉(zhuǎn)子動(dòng)力系統(tǒng)的三維建模
2.6.3 整體結(jié)構(gòu)的三維建模
2.7 本章小結(jié)
第三章 強(qiáng)度計(jì)算及靜力學(xué)分析
3.1 螺栓強(qiáng)度計(jì)算
3.1.1 進(jìn)出口法蘭螺栓的承載能力計(jì)算
3.1.2 底座連接螺栓的強(qiáng)度計(jì)算
3.2 底座的承載能力計(jì)算
3.3 泵軸的強(qiáng)度計(jì)算
3.4 靜力學(xué)分析
3.4.1 泵軸的靜力學(xué)分析
3.4.2 泵軸的疲勞分析
3.4.3 泵體的靜力學(xué)分析
3.4.4 泵底座的靜力學(xué)分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 模態(tài)分析和抗震性分析
4.1 泵關(guān)鍵零件的模態(tài)分析
4.1.1 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析
4.1.2 泵體法蘭系統(tǒng)的模態(tài)分析
4.2 泵抗震性分析
4.2.1 基于ANSYS的泵抗震分析
4.2.2 模態(tài)分析
4.2.3 響應(yīng)譜分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 可靠性分析
5.1 泵零部件的失效機(jī)理分析
5.2 泵可靠性分析
5.2.1 可靠性分析的基本理論
5.2.2 螺栓可靠性分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.2.3 法蘭可靠性分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3777050
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景
1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容
1.3.1 高溫高壓泵的技術(shù)要求
1.3.2 主要內(nèi)容
1.3.3 創(chuàng)新點(diǎn)及研究意義
第二章 泵的主要參數(shù)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 泵主要參數(shù)的確定
2.1.1 汽蝕余量的確定
2.1.2 泵比轉(zhuǎn)速的確定
2.1.3 泵效率及電機(jī)功率的確定
2.2 泵的總體設(shè)計(jì)
2.3 葉輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.3.1 葉輪輪轂直徑的確定
2.3.2 速度系數(shù)法計(jì)算葉輪主要尺寸
2.4 泵體出口螺栓聯(lián)接法蘭的改進(jìn)設(shè)計(jì)
2.4.1 墊片設(shè)計(jì)
2.4.2 螺栓設(shè)計(jì)
2.4.3 法蘭設(shè)計(jì)
2.4.4 泵體出口聯(lián)接螺紋孔設(shè)計(jì)
2.5 法蘭螺栓的高溫應(yīng)力松弛
2.5.1 法蘭螺栓高溫應(yīng)力松弛理論
2.5.2 螺栓蠕變的有限元分析
2.6 泵的三維建模
2.6.1 泵體法蘭系統(tǒng)的三維建模
2.6.2 轉(zhuǎn)子動(dòng)力系統(tǒng)的三維建模
2.6.3 整體結(jié)構(gòu)的三維建模
2.7 本章小結(jié)
第三章 強(qiáng)度計(jì)算及靜力學(xué)分析
3.1 螺栓強(qiáng)度計(jì)算
3.1.1 進(jìn)出口法蘭螺栓的承載能力計(jì)算
3.1.2 底座連接螺栓的強(qiáng)度計(jì)算
3.2 底座的承載能力計(jì)算
3.3 泵軸的強(qiáng)度計(jì)算
3.4 靜力學(xué)分析
3.4.1 泵軸的靜力學(xué)分析
3.4.2 泵軸的疲勞分析
3.4.3 泵體的靜力學(xué)分析
3.4.4 泵底座的靜力學(xué)分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 模態(tài)分析和抗震性分析
4.1 泵關(guān)鍵零件的模態(tài)分析
4.1.1 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析
4.1.2 泵體法蘭系統(tǒng)的模態(tài)分析
4.2 泵抗震性分析
4.2.1 基于ANSYS的泵抗震分析
4.2.2 模態(tài)分析
4.2.3 響應(yīng)譜分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 可靠性分析
5.1 泵零部件的失效機(jī)理分析
5.2 泵可靠性分析
5.2.1 可靠性分析的基本理論
5.2.2 螺栓可靠性分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.2.3 法蘭可靠性分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3777050
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