為了探究固液兩相流離心泵泵腔內(nèi)液體的兩相流動特性以及其軸向力變化規(guī)律,選取XUY-200-150-250型離心泵為研究對象。同時,利用CFX軟件,采用SST模型對清水泵流場進行計算,采用Particle模型對離心泵固液兩相流動進行計算。在計算得出的性能曲線與試驗結(jié)果一致的基礎上,展開對離心泵泵腔內(nèi)液體流動以及軸向力變化規(guī)律的研究。對清水泵流場進行計算,結(jié)果表明:清水泵泵腔內(nèi)液體壓力沿軸向變化不大,沿徑向由內(nèi)向外逐漸增大,沿切向并非均勻分布,而隨流量的增大,壓力值不斷減小,且沿切向更趨于均勻分布。泵腔內(nèi)液體在四個方向上壓力均值沿徑向近似為拋物線分布。對于泵腔內(nèi)液體速度,當流量較小時,泵腔內(nèi)液體在不同方向上的切向速度、徑向速度差異較大,隨流量不斷增大,不同方向上的速度差異越來越小。同時,對原始泵腔間隙進行了 5次改變,分析了泵腔間隙大小對泵腔液體流動及軸向力的影響,結(jié)果表明:當泵腔間隙值由23.9mm至48.9mm逐漸增大時,泵腔內(nèi)液體壓力值有明顯增大趨勢。泵腔間隙值的變化對軸向力T1、動反力T2的影響很小;而泵腔間隙越大,蓋板力T3越大。總的軸向力隨泵腔間隙的增大而增大,且在泵腔間隙由2...

【文章頁數(shù)】：68 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)外研究進展
        1.2.1 離心泵內(nèi)部固液兩相流動研究進展
        1.2.2 離心泵泵腔流動特性及軸向力研究進展
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 離心泵內(nèi)部流動數(shù)值計算方法
    2.1 計算流體力學基本理論
        2.1.1 計算流體力學方法及其優(yōu)勢
        2.1.2 基本控制方程
        2.1.3 幾種常用的湍流模型
        2.1.4 兩相流計算模型
    2.2 離心泵內(nèi)部流動數(shù)值計算
        2.2.1 離心泵流道建模
        2.2.2 網(wǎng)格劃分及網(wǎng)格無關性驗證
        2.2.3 湍流模型的選擇
        2.2.4 清水工況邊界條件
        2.2.5 固液兩相流計算邊界條件
    2.3 本章小結(jié)
第3章 清水泵泵腔流動特性及軸向力分析
    3.1 外特性分析
        3.1.1 離心泵主要性能參數(shù)
        3.1.2 數(shù)值計算與試驗性能曲線的對比
        3.1.3 清水泵內(nèi)部流態(tài)分析
    3.2 清水泵泵腔液體流動特性分析
        3.2.1 泵腔壓力分布特性
        3.2.2 泵腔速度分布特性
    3.3 泵腔間隙變化對泵腔液體流動特性的影響
        3.3.1 泵腔間隙變化對泵腔壓力分布的影響
        3.3.2 泵腔間隙變化對泵腔速度分布的影響
    3.4 清水泵軸向力變化特性分析
        3.4.1 流量變化對軸向力的影響
        3.4.2 泵腔間隙變化對軸向力的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 顆粒體積分數(shù)變化對泵腔流動及軸向力的影響
    4.1 性能分析
        4.1.1 顆粒體積分數(shù)變化對離心泵外特性的影響
        4.1.2 葉片表面壓力分析
    4.2 顆粒體積分數(shù)變化對泵腔流動特性的影響
        4.2.1 顆粒體積分數(shù)變化對泵腔壓力分布的影響
        4.2.2 顆粒體積分數(shù)變化對泵腔液體速度分布的影響
    4.3 顆粒體積分數(shù)變化對軸向力的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 顆粒粒徑變化對泵腔流動及軸向力的影響
    5.1 性能分析
        5.1.1 顆粒粒徑變化對離心泵外特性的影響
        5.1.2 葉片表面壓力分析
    5.2 顆粒粒徑變化對泵腔流動特性的影響
        5.2.1 顆粒粒徑變化對泵腔壓力分布的影響
        5.2.2 顆粒粒徑變化對泵腔液體速度分布的影響
    5.3 顆粒粒徑變化對軸向力的影響
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄 攻讀碩士學位期間主要研究成果



本文編號：3773318