气液两相流泵含气量对泵性能的影响研究

发布时间：2017-04-23 09:05

  本文关键词：气液两相流泵含气量对泵性能的影响研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我们把专门输送多相流体的泵称为多相流泵，特别地把输送两相流体的泵叫两相流泵。多相流介质的特点使泵内容易产生堵塞、缠绕，甚至出现卡死、断流的现象，致使泵无法正常运行，，严重影响泵的工作性能。 本文将已经投入使用的Q25H52电液循环泵作为分析模型，针对该型号离心泵在实际使用中遇到的气液两相流问题进行研究。 首先，根据该离心泵的设计原理及其设计参数对分析模型进行二维简化，并用网格生成软件Gambit建立二维模型以及划分网格；再基于雷诺时均的N-S方程和标准的κ-ε湍流模型，利用Fluent中提供的多重参考系(MRF)模型以及Mixture混合流模型，采用非结构化网格以及压力-速度耦合SIMPLE算法，模拟不同含气率工况下该泵的内部流场。分析模拟结果，观察气液两相流在离心泵内部的流动情况，了解叶轮压力和速度的分布状况。 依据离心泵的理论知识，从分析结果中找出改进离心泵性能的方法，并对比改进前后的离心泵的内部流场，证明改进方法的可行性，为离心泵的设计优化提供理论依据。
【关键词】：气液两相流 离心泵 数值模拟 设计优化
【学位授予单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH311
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 研究离心泵气液两相流的意义10
• 1.2 离心泵性能预测的现状及发展趋势10-12
• 1.2.1 离心泵性能预测的现状10-11
• 1.2.2 离心泵性能预测的国内外动态和发展趋势11-12
• 1.3 本章小结12-14
• 第2章 两相流泵理论14-22
• 2.1 气液两相流动的特性参数和基本流型14-18
• 2.1.1 两相流的特性参数14-17
• 2.1.2 气液两相流的流型17-18
• 2.2 泵的扬程18-19
• 2.3 气液两相流泵的设计19-21
• 2.3.1 采用较大的叶片出口安放角19-20
• 2.3.2 提高叶轮的转速，增加叶轮叶片数20
• 2.3.3 采用半开式或开式叶轮20
• 2.3.4 采用多段式叶片20
• 2.3.5 在叶轮盖板上开设回流孔20
• 2.3.6 采用带有倒叶的扩压室20-21
• 2.3.7 减小涡室入口宽度21
• 2.3.8 采用抽气结构21
• 2.4 本章小结21-22
• 第3章 CFD 模拟22-32
• 3.1 两相流控制方程22-25
• 3.1.1 质量方程22
• 3.1.2 动量方程22-23
• 3.1.3 湍流附加方程23-25
• 3.2 计算模型几何建模25
• 3.3 网格生成概述25-26
• 3.4 网格生成软件 GAMBIT26
• 3.5 可动区域中流动问题的求解26-28
• 3.6 CFD 模拟过程28-31
• 3.6.1 建立控制方程29
• 3.6.2 确立初始条件及边界条件29
• 3.6.3 划分计算网格29-30
• 3.6.4 建立离散方程30
• 3.6.5 离散初始条件和边界条件30-31
• 3.6.6 给定求解控制参数31
• 3.6.7 求解离散方程31
• 3.6.8 判断解的收敛性31
• 3.6.9 显示和输出计算结果31
• 3.7 本章小结31-32
• 第4章 FLUENT 计算结果分析32-44
• 4.1 离心泵清水模拟分析32-35
• 4.1.1 内部流场速度分布32-33
• 4.1.2 内部流场总压力分布33-34
• 4.1.3 叶轮静压力分布34
• 4.1.4 离心泵性能预测34-35
• 4.2 离心泵气液两相流模拟分析35-42
• 4.2.1 离心泵气液两相流压力分布35-37
• 4.2.2 离心泵气液两相流速度分布37-39
• 4.2.3 离心泵气液两相流气相分布39-40
• 4.2.4 离心泵气液两相流扬程变化40-42
• 4.3 本章小结42-44
• 第5章 离心泵气液两相流问题优化44-50
• 5.1 两相流问题优化前后对比44-46
• 5.2 优化效果的影响因素46-48
• 5.3 本章小结48-50
• 第6章 离心泵气液两相流试验研究50-56
• 6.1 试验系统50-51
• 6.2 试验结果51-54
• 6.3 结论54-56
• 第7章 总结与展望56-58
• 7.1 总结56-57
• 7.2 展望57-58
• 参考文献58-64
• 攻读硕士期间已发表的论文64-66
• 致谢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：322124