雙吸離心泵因其具有流量大、揚程高、汽蝕余量小、軸向力可以平衡等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于農(nóng)田灌溉和工廠、礦山、城市給排水等領(lǐng)域,其葉輪通常是以均勻入流為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計的,然而在工程實際中,往往由于空間受限等因素,離心泵進(jìn)口經(jīng)常使用彎管,從而導(dǎo)致水泵葉輪的非均勻入流,進(jìn)而降低水泵的揚程和效率,威脅水泵的運行穩(wěn)定性。因此,研究彎管進(jìn)口對雙吸離心泵內(nèi)部流動和壓力脈動的影響、分析其影響機(jī)理并探索彎管入流的改善方法具有重大理論與工程實踐意義。本文以帶有半螺旋型吸入室的雙吸離心泵作為研究對象,針對不同入流管路,采用UG軟件建立了帶有直管以及不同彎管進(jìn)口的雙吸離心泵模型,選用CFX軟件對離心泵的內(nèi)部流動及壓力脈動展開了數(shù)值研究工作。首先,對直管入流時、不同流量工況條件下各過流部件的內(nèi)部流動進(jìn)行分析。發(fā)現(xiàn)各過流部件的內(nèi)部流場均呈現(xiàn)對稱分布,吸入室的能量損失受流量變化的影響最小,表現(xiàn)為隔舌附近的流線紊亂;蝸殼的能量損失受流量變化的影響最大,表現(xiàn)為徑向截面的二次流現(xiàn)象加劇。其次,對不同角度彎管入流條件下雙吸離心泵的外特性、內(nèi)部流動及壓力脈動進(jìn)行分析。結(jié)果表明,距吸入室入口同一中心線長度截面處速度變化規(guī)律的不同,引發(fā)大... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

本文結(jié)構(gòu)流程圖

西安理工大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文10圖2-1彎管示意圖Fig.2-1Schematicdiagramofelbow表2-2彎管參數(shù)Tab.2-2Bendingparameters彎管參數(shù)水平角度θ直管段長度L彎曲段中心線半徑R1001.5D324501.5D339001.5D34900.5D31.5D35901D31.5D36900D32.1.2試驗臺介紹試驗臺三維模型如圖2-2所示，試驗臺的動力由一臺型號為Y200L2-2的SIMO三相異步電動機(jī)提供，其額定轉(zhuǎn)速為2950r/min，試驗所選轉(zhuǎn)速為1500r/min。圖2-3為雙吸離心泵壓力脈動測點布置示意圖，其中，P1在吸入室入口處，P2和P3對稱布置在吸入室兩側(cè)，V1、V2、V3、V4沿著蝸殼水流流動方向均勻布置。通過試驗研究，得到如下結(jié)論：（1）水平彎管進(jìn)口對雙吸離心泵性能的影響高于豎直彎管進(jìn)口。（2）雙吸離心泵的揚程和效率與θ成反比，與L和R成正比。（3）水泵內(nèi)壓力測點的特征頻率與彎管參數(shù)無關(guān)，但壓力脈動幅值與彎管參數(shù)有關(guān)。1雙吸離心泵2電動機(jī)3水罐4試驗管段圖2-2試驗臺三維模型

西安理工大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文10圖2-1彎管示意圖Fig.2-1Schematicdiagramofelbow表2-2彎管參數(shù)Tab.2-2Bendingparameters彎管參數(shù)水平角度θ直管段長度L彎曲段中心線半徑R1001.5D324501.5D339001.5D34900.5D31.5D35901D31.5D36900D32.1.2試驗臺介紹試驗臺三維模型如圖2-2所示，試驗臺的動力由一臺型號為Y200L2-2的SIMO三相異步電動機(jī)提供，其額定轉(zhuǎn)速為2950r/min，試驗所選轉(zhuǎn)速為1500r/min。圖2-3為雙吸離心泵壓力脈動測點布置示意圖，其中，P1在吸入室入口處，P2和P3對稱布置在吸入室兩側(cè)，V1、V2、V3、V4沿著蝸殼水流流動方向均勻布置。通過試驗研究，得到如下結(jié)論：（1）水平彎管進(jìn)口對雙吸離心泵性能的影響高于豎直彎管進(jìn)口。（2）雙吸離心泵的揚程和效率與θ成反比，與L和R成正比。（3）水泵內(nèi)壓力測點的特征頻率與彎管參數(shù)無關(guān)，但壓力脈動幅值與彎管參數(shù)有關(guān)。1雙吸離心泵2電動機(jī)3水罐4試驗管段圖2-2試驗臺三維模型

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]軸流壓氣機(jī)進(jìn)口總壓畸變的端區(qū)流動響應(yīng)數(shù)值研究[J]. 匡也,王志恒,李雨潤,席光.  西安交通大學(xué)學(xué)報. 2020(05)
[2]進(jìn)口非均勻來流對離心泵失速特性的影響[J]. 馮建軍,楊紅紅,王晨,朱國俊,盧金玲,羅興锜.  水動力學(xué)研究與進(jìn)展（A輯）. 2019(05)
[3]雙吸離心泵空化性能試驗驗證與數(shù)值模擬[J]. 孟根其其格,宋宇,王欣.  水力發(fā)電. 2019(10)
[4]葉片包角對雙吸泵內(nèi)部流場及水力性能的影響研究[J]. 高振軍,付威,劉建瑞,李浩,段福義.  中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報. 2019(07)
[5]葉片進(jìn)口沖角對離心泵運行的影響[J]. 張浩,荊野,夏國生,張玉奎.  內(nèi)燃機(jī)與配件. 2019(09)
[6]基于熵產(chǎn)理論的水輪機(jī)尾水管渦帶研究[J]. 盧金玲,王李科,廖偉麗,趙亞萍,吉慶峰.  水利學(xué)報. 2019(02)
[7]雙吸式離心泵壓力脈動實驗研究[J]. 王志遠(yuǎn),李鵬輝,黃漢生.  中國農(nóng)村水利水電. 2018(11)
[8]基于RANS/LES混合模型的90°方形彎管內(nèi)流分析[J]. 王瑩,董亮,劉厚林,尚歡歡,潘琦.  排灌機(jī)械工程學(xué)報. 2020(01)
[9]雙吸離心泵作液力透平流致振動數(shù)值研究[J]. 羅波,王春林,夏勇,葉劍,楊曉勇.  排灌機(jī)械工程學(xué)報. 2019(04)
[10]雙吸離心泵蝸殼面積比對水力性能的影響研究[J]. 朱迪,肖若富,田芳.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2018(01)

碩士論文
[1]彎管入流對離心泵壓力脈動特性的影響研究[D]. 裴奕凡.西安理工大學(xué) 2019
[2]非均勻入流對雙吸離心泵內(nèi)部流動影響的研究[D]. 李雙.西安理工大學(xué) 2017
[3]蒸汽發(fā)生器下封頭對核主泵性能影響研究[D]. 侯向陶.浙江大學(xué) 2016
[4]雙吸離心泵葉片數(shù)及葉輪形式對泵性能影響的研究[D]. 梁潤東.蘭州理工大學(xué) 2014
[5]彎管導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和數(shù)值模擬研究[D]. 賈興豪.重慶大學(xué) 2011



本文編號：3238926