液下式離心泵是化工行業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)中的核心部件,保證液下式離心泵的安全穩(wěn)定運行是我們所要面對的關(guān)鍵問題。離心泵內(nèi)的不穩(wěn)定流動往往會誘發(fā)泵內(nèi)振動和噪聲的產(chǎn)生從而影響到離心泵的穩(wěn)定性運行。因此,深入研究離心泵內(nèi)的不穩(wěn)定流動現(xiàn)象,將有助于我們改善液下式離心泵的運行環(huán)境,進而使其能更加穩(wěn)定可靠的進行工作。本文以某型號的液下式離心泵為研究對象,利用數(shù)值計算方法和動力學模態(tài)分解方法（DMD）對其內(nèi)部流場的不穩(wěn)定流動現(xiàn)象進行研究。本文主要做了以下的研究工作:首先,通過數(shù)值模擬方法計算了該液下式離心泵內(nèi)部流場的流動規(guī)律,同時對比了該離心泵在數(shù)值計算下和試驗結(jié)果下的外特性變化規(guī)律。結(jié)果表明,數(shù)值計算和試驗所得到的液下泵的外特性曲線的吻合度很高,兩種方法所得的揚程、軸功率和效率隨流量曲線的變化趨勢基本一致。小流量工況下時,該泵內(nèi)部流動狀態(tài)最差,靠近隔舌和隔板入口附近的壓力分布較為雜亂,且湍動能值較大的區(qū)域主要集中這兩個區(qū)域處。大流量工況下時,隨著流量的不斷增大,蝸殼出口的回流現(xiàn)象越來越明顯,并且在隔板入口處也逐漸出現(xiàn)了回流現(xiàn)象。其次,在定常計算的基礎上,對0.6Q_d、1.0Q_... 

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀概述
        1.2.1 液下泵研究現(xiàn)狀
        1.2.2 離心泵湍流場非定常流動特性研究現(xiàn)狀
        1.2.3 動力學模態(tài)分解(DMD)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容概述
    1.4 本文的創(chuàng)新點
第2章 湍流數(shù)值模擬方法及湍流模型
    2.1 離心泵中流體動力學的控制方程
    2.2 常用的湍流數(shù)值計算方法
        2.2.1 直接數(shù)值模擬方法
        2.2.2 大渦模擬方法
        2.2.3 雷諾時均模擬方法
        2.2.4 三維湍流模型
    2.4 本章小結(jié)
第3章 液下泵內(nèi)部流動特性的定常數(shù)值計算
    3.1 液下式離心泵的主要設計參數(shù)
    3.2 液下泵水力部件結(jié)構(gòu)參數(shù)
        3.2.1 液下泵葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)
        3.2.2 液下泵蝸殼結(jié)構(gòu)參數(shù)
    3.3 液下泵計算域三維建模
    3.4 液下泵計算域網(wǎng)格劃分
    3.5 液下泵內(nèi)部定常流動特性數(shù)值分析
        3.5.1 數(shù)值模擬邊界條件設置
        3.5.2 液下泵外特性結(jié)果對比
        3.5.3 液下泵內(nèi)部流場參數(shù)對比
    3.6 本章小結(jié)
第4章 液下泵內(nèi)部流動特性的非定常數(shù)值計算
    4.1 非定常數(shù)值模擬
    4.2 液下泵內(nèi)部壓力脈動監(jiān)測點設置
    4.3 液下泵內(nèi)部流場的壓力脈動特性
        4.3.1 液下泵葉輪流道內(nèi)壓力脈動特性
        4.3.2 液下泵蝸殼內(nèi)壓力脈動特性
    4.4 本章小結(jié)
第5章 基于動力學模態(tài)分解的液下泵蝸殼內(nèi)部流場數(shù)值研究
    5.1 動力學模態(tài)分解(DMD)方法介紹
    5.2 不同工況下壓力脈動頻域分析
    5.3 小流量工況下蝸殼流場的DMD分解
    5.4 額定工況下蝸殼流場的DMD分解
    5.5 流場重構(gòu)
    5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 主要研究成果
    6.2 展望
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀學位期間公開發(fā)表的論文


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]離心泵內(nèi)部非穩(wěn)態(tài)流動激勵特性研究[D]. 張寧.江蘇大學 2016

碩士論文
[1]長軸泵的優(yōu)化設計及工程應用[D]. 王光輝.江蘇大學 2010



本文編號：3719365