不同叶型全开式叶轮离心泵的数值计算与试验研究

发布时间：2017-04-13 09:31

  本文关键词：不同叶型全开式叶轮离心泵的数值计算与试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着科学技术以及计算流体力学的不断进步，离心泵的应用领域在不断拓展，应用范围也越来越广。而开式叶轮离心泵在一些场合也发挥着举足轻重的作用，目前，离心泵输送介质也趋向多样化，由于开式叶轮只有部分后盖板，相对于常规叶轮来说，开式叶轮便于加工制造。并且开式叶轮与壳体之间的间隙较大，因此能够输送含有微细杂物、粘性的介质。然而，汽蚀现象作为水力机械普遍存在的问题，一直制约着水泵行业的发展，影响着泵的运行稳定性和可靠性。本文采用数值模拟和试验相结合的方法，对具有不同叶型的全开式叶轮离心泵分别在非汽蚀和汽蚀工况下进行了数值计算。主要研究内容如下： （1）采用三维实体建模软件Pro/E对离心泵的主要过流部件进行实体建模，主要过流部件包括诱导轮、叶轮以及蜗壳，根据实际要求分别创建全开弯叶片叶轮和全开直叶片叶轮。将整机导入前处理软件Gambit进行网格划分，，然后利用软件Fluent分别对不同叶型离心泵进行了简单的非汽蚀工况下的数值模拟，分析不同叶型对叶轮以及诱导轮内部压力和速度分布的影响。 （2）通过在汽蚀工况下对离心泵的数值计算，研究了不同叶型在同一时刻不同汽蚀余量下叶轮内部空泡相的分布以及临界汽蚀余量下不同时刻叶轮内部空泡相的分布。 （3）在同一试验台上，分别对全开直叶片叶轮和全开弯叶片叶轮离心泵进行外特性性能试验和汽蚀性能试验，通过试验得到不同叶型的全开式叶轮离心泵在不同工况下的性能特性曲线和设计流量点下的汽蚀性能曲线，并将数值模拟结果与试验研究结果进行对比分析。
【关键词】：全开式叶轮 离心泵 低比转速 汽蚀性能 数值模拟 试验研究
【学位授予单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH311
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目录8-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 课题的来源及意义10-11
• 1.2 开式叶轮离心泵内部流动研究现状11-14
• 1.3 汽蚀特性的研究现状14-18
• 1.4 本文研究的主要内容18-19
• 第二章 离心泵非汽蚀工况下的数值计算19-38
• 2.1 离心泵的主要几何参数和三维模型19-21
• 2.2 数值计算方法21-25
• 2.2.1 网格划分21-22
• 2.2.2 边界条件22-23
• 2.2.3 数学模型23-25
• 2.3 计算结果分析25-35
• 2.3.1 压力分析26-32
• 2.3.2 速度分析32-35
• 2.4 离心泵性能预测35-37
• 2.5 本章小结37-38
• 第三章 离心泵汽蚀工况下的数值计算38-50
• 3.1 汽蚀数值计算方法38-40
• 3.2 数值计算结果分析40-47
• 3.2.1 同一时刻不同汽蚀余量下叶轮内的空泡体积分布40-42
• 3.2.2 同一时刻不同汽蚀余量下诱导轮内部空泡体积分布42-43
• 3.2.3 不同叶型叶片吸力面的空泡体积分布43-45
• 3.2.4 不同时刻叶轮内部空泡体积分布45-47
• 3.3 离心泵汽蚀性能预测47-49
• 3.4 本章小结49-50
• 第四章 全开式叶轮离心泵的试验研究50-58
• 4.1 试验内容50-51
• 4.2 试验装置51-52
• 4.3 试验方法52-54
• 4.3.1 外特性试验方法52-53
• 4.3.2 汽蚀性能试验方法53-54
• 4.4 试验结果54-57
• 4.4.1 性能试验结果54-56
• 4.4.2 汽蚀性能试验结果56-57
• 4.5 本章小结57-58
• 第五章 总结与展望58-61
• 5.1 全文总结58-59
• 5.2 工作展望59-61
• 参考文献61-65
• 致谢65-66
• 攻读硕士期间的研究成果66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：303307