發(fā)布時(shí)間：2020-12-04 01:40

　　汽蝕能夠?qū)﹄x心泵的水力性能、使用壽命、機(jī)械振動(dòng)等產(chǎn)生重要的影響。為了提高離心泵的汽蝕性能,需要在水力設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮葉輪幾何形狀的變化對(duì)汽蝕性能的影響。本文以提高葉片入口背面的壓力分布為出發(fā)點(diǎn)來(lái)改善離心泵的汽蝕性能,在保持葉輪軸面圖和葉片入口位置不變的前提下,系統(tǒng)地探討了葉片入口的幾何參數(shù),即葉片入口角、葉片厚度以及葉片前緣的幾何形狀等因素的變化對(duì)離心泵汽蝕性能的影響,同時(shí)分析了這些因素的變化對(duì)水力性能和壓力脈動(dòng)特性的影響�；�于雷諾時(shí)均N-S方程和RNG k-?湍流模型,本文采用ANSYS FLUENT開(kāi)展研究工作,近壁面數(shù)據(jù)處理采用標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)。應(yīng)用ICEM CFD對(duì)計(jì)算域進(jìn)行六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分,以便于有效控制近壁面網(wǎng)格尺度及網(wǎng)格數(shù)量,當(dāng)網(wǎng)格數(shù)量在930萬(wàn)左右時(shí)滿(mǎn)足網(wǎng)格無(wú)關(guān)性要求。數(shù)值計(jì)算精度的驗(yàn)證結(jié)果表明,當(dāng)汽蝕模型采用Schnerr-Sauer、流動(dòng)狀態(tài)為非定常、近壁面網(wǎng)格尺度的y⁺值位于40⁷0的區(qū)間內(nèi)時(shí),臨界汽蝕余量的計(jì)算精度最高,絕對(duì)誤差為-0.03m,相對(duì)誤差為-1.38%。對(duì)水力性能的預(yù)測(cè)采用定常計(jì)算的方法,效率計(jì)算結(jié)果的... 

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

汽蝕對(duì)葉輪的破壞作用

格雖然劃分容易，但在滿(mǎn)足近壁面網(wǎng)格尺度要求的情況下，通常網(wǎng)格數(shù)量難以制，需要耗散大量的計(jì)算時(shí)間。因而，在本文的研究中，網(wǎng)格劃分方案采用六體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，既可以滿(mǎn)足湍流模型對(duì)近壁面網(wǎng)格尺度的要求，也可以對(duì)網(wǎng)格量進(jìn)行有效控制。由于泵的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的劃分并不容易實(shí)需要針對(duì)各過(guò)流部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分別制定網(wǎng)格劃分方案。2.2 三維模型創(chuàng)建本文所采用的模型泵的水力結(jié)構(gòu)如圖 2.1 所示，其基本設(shè)計(jì)參數(shù)為：流Q=690 m3/h，揚(yáng)程 H=33m，轉(zhuǎn)速 n=990r/min，效率η≥84%，臨界汽蝕余NPSHr≤4m。根據(jù)各過(guò)流部件的水力圖，采用 Proe 進(jìn)行三維模型的創(chuàng)建[48-51]。據(jù)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，計(jì)算域包含除了溢流管之外其他所有過(guò)流區(qū)域，包括入管、葉輪、導(dǎo)葉、壓水室及前后腔和口環(huán)間隙，如圖 2.2 所示。模型泵及試驗(yàn)系統(tǒng)如圖 2.3 所示。在設(shè)計(jì)工況點(diǎn)，水力性能試驗(yàn)結(jié)果為：程 H=32.40m，效率η=84.30%；汽蝕性能試驗(yàn)結(jié)果為：揚(yáng)程 H=33.05m，臨界蝕余量 NPSHr=2.28m。

格雖然劃分容易，但在滿(mǎn)足近壁面網(wǎng)格尺度要求的情況下，通常網(wǎng)格數(shù)量難以制，需要耗散大量的計(jì)算時(shí)間。因而，在本文的研究中，網(wǎng)格劃分方案采用六體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，既可以滿(mǎn)足湍流模型對(duì)近壁面網(wǎng)格尺度的要求，也可以對(duì)網(wǎng)格量進(jìn)行有效控制。由于泵的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的劃分并不容易實(shí)需要針對(duì)各過(guò)流部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分別制定網(wǎng)格劃分方案。2.2 三維模型創(chuàng)建本文所采用的模型泵的水力結(jié)構(gòu)如圖 2.1 所示，其基本設(shè)計(jì)參數(shù)為：流Q=690 m3/h，揚(yáng)程 H=33m，轉(zhuǎn)速 n=990r/min，效率η≥84%，臨界汽蝕余NPSHr≤4m。根據(jù)各過(guò)流部件的水力圖，采用 Proe 進(jìn)行三維模型的創(chuàng)建[48-51]。據(jù)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，計(jì)算域包含除了溢流管之外其他所有過(guò)流區(qū)域，包括入管、葉輪、導(dǎo)葉、壓水室及前后腔和口環(huán)間隙，如圖 2.2 所示。模型泵及試驗(yàn)系統(tǒng)如圖 2.3 所示。在設(shè)計(jì)工況點(diǎn)，水力性能試驗(yàn)結(jié)果為：程 H=32.40m，效率η=84.30%；汽蝕性能試驗(yàn)結(jié)果為：揚(yáng)程 H=33.05m，臨界蝕余量 NPSHr=2.28m。


本文編號(hào)：2896808