發(fā)布時(shí)間：2020-07-17 17:14

【摘要】： 為了滿足對(duì)泵的大負(fù)荷、大流量、高效率、低汽蝕余量的要求,越來越多生產(chǎn)泵的廠家已經(jīng)逐漸運(yùn)用高科技手段對(duì)泵進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。近年來,隨著計(jì)算流體力學(xué)(CFD)不斷發(fā)展,離心泵的研究從流體流動(dòng)機(jī)理出發(fā),并使用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬離心泵內(nèi)部流動(dòng),利用模擬結(jié)果來指導(dǎo)泵的設(shè)計(jì)成為重要的研究方向。采用數(shù)值模擬手段,一方面可以節(jié)省試驗(yàn)資源,縮短產(chǎn)品的研制時(shí)間,另一方面它可以顯示從試驗(yàn)中難以得出的流動(dòng)特征的細(xì)節(jié)。本文應(yīng)用商業(yè)CFD軟件ANSYS CFX研究高吸入性能離心泵整機(jī)的內(nèi)部流動(dòng),主要做了以下幾方面工作： 簡(jiǎn)述了計(jì)算流體力學(xué)軟件在離心泵中的應(yīng)用情況,介紹了計(jì)算流體力學(xué)的基本理論和方法,包括紊流理論模型的對(duì)比分析,求解代數(shù)方程組的基于雷諾時(shí)均N-S方程和標(biāo)準(zhǔn)k-ε紊流模型計(jì)算方法,三維造型軟件MDT對(duì)離心泵內(nèi)過流部件進(jìn)行造型及網(wǎng)格生成技術(shù)。 以某型號(hào)前置誘導(dǎo)輪雙級(jí)離心泵為例對(duì)整機(jī)全流道流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬,敘述了誘導(dǎo)輪、葉輪、徑向?qū)�葉及蝸殼的實(shí)體造型過程,然后將實(shí)體造型結(jié)果導(dǎo)入ICEM-CFD中對(duì)實(shí)體模型進(jìn)行劃分網(wǎng)格,應(yīng)用ANSYS CFX分別計(jì)算設(shè)計(jì)流量及兩種非設(shè)計(jì)流量工況下的流動(dòng),得到泵流道內(nèi)紊流流場(chǎng)模擬圖像,包括靜壓分布圖、總壓分布圖以及速度矢量分布圖等,并對(duì)得到的結(jié)果進(jìn)行物理描述并加以分析。所得到的模擬結(jié)果與單級(jí)離心泵的結(jié)果基本相似,但又有不同之處,原因是多個(gè)部件相互連接,出流受到影響,造成流動(dòng)被干擾。 數(shù)值仿真結(jié)果捕捉到了雙級(jí)離心泵內(nèi)部許多重要的流動(dòng)現(xiàn)象,這可以用來改善離心泵的設(shè)計(jì)以進(jìn)一步提高效率。計(jì)算所得的泵水力特性曲線與試驗(yàn)水力特性曲線作了比較,發(fā)現(xiàn)兩者的吻合良好,并利用性能曲線對(duì)該泵整體性能給予分析,最后對(duì)該泵優(yōu)化做出展望。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TH311

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2759710