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,離心泵進口經(jīng)常使用彎管,從而導(dǎo)致水泵葉輪的非均勻入流,進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）水平彎管進口對雙吸離心泵性能的影響高于豎直彎管進口。（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）水平彎管進口對雙吸離心泵性能的影響高于豎直彎管進口。（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3水罐4試驗管段圖2-2試驗臺三維模型

【參考文獻】：
期刊論文
[1]軸流壓氣機進口總壓畸變的端區(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)機化學(xué)報. 2019(07)
[5]葉片進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)燃機與配件. 2019(09)
[6]基于熵產(chǎn)理論的水輪機尾水管渦帶研究[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,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