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叶轮结构参数对离心泵性能影响的研究

发布时间:2018-09-08 07:27
【摘要】:离心泵是一种应用广泛的水力机械,但目前已有的设计理论远非完善,故离心泵性能优化一直是研究热点。离心泵水力部件主要由吸水室,压水室以及叶轮组成,而叶轮作为唯一的能量传输的水力部件,其设计直接影响到离心泵水力性能的好坏,因此对于离心泵结构参数的优化设计一直是泵研究领域中的重点。本文以一台离心泵作为研究参考对象,对其进行水力设计、三维建模、数值模拟、内部流场分析。此外,还研究了离心泵部分叶轮结构参数对泵性能的影响,其结果对离心泵叶轮结构参数的设计有一定的借鉴意义。主要研究工作与结论如下:1.搜集整理国内外关于离心泵研究现状,并将其撰写综述。2.以型号为EW150—315离心泵的有限资料为参考,并借鉴《现代泵技术手册》,对其叶轮和蜗壳进行水力设计。3.依据水力设计图运用Creo3.0对其进行三维造型,并使用ICEM CFD对其进行网格划分。4.运用ANSYS CFX对模型泵进行大涡模拟,并根据模拟结果,对其进行外特性及内部流场分析。5.为研究离心泵叶轮结构参数对其性能的影响,选取了叶轮进口直径、叶轮进口边位置、叶片包角、叶片出口安放等不同的叶轮结构参数作为研究对象,探索其与离心泵性能的关系。6.为研究大涡模拟与实际试验的误差,对模型泵进行0.8Q~1.2Q的实验并记录数据,将其与大涡模拟值进行分析比较。
[Abstract]:Centrifugal pump is a kind of widely used hydraulic machinery, but the existing design theory is far from perfect, so the performance optimization of centrifugal pump is always a hot topic. The hydraulic components of centrifugal pump are mainly composed of suction chamber, pressure chamber and impeller. As the only hydraulic component of energy transmission, the design of impeller directly affects the hydraulic performance of centrifugal pump. Therefore, the optimization design of centrifugal pump structural parameters has been the focus in the field of pump research. In this paper, a centrifugal pump is used as a reference for hydraulic design, 3D modeling, numerical simulation and internal flow field analysis. In addition, the influence of some impeller structure parameters on pump performance is also studied. The results are useful for the design of centrifugal pump impeller structure parameters. The main research work and conclusions are as follows: 1. Collect and sort out the status quo of centrifugal pump research at home and abroad, and write a summary. 2. Based on the limited data of EW150-315 centrifugal pump and the Technical Manual of Modern pump, the hydraulic design of impeller and volute is carried out. According to the hydraulic design drawing, Creo3.0 is used to model it, and ICEM CFD is used to mesh it. 4. The large eddy simulation of the model pump is carried out by using ANSYS CFX. According to the simulation results, the external characteristics and internal flow field of the model pump are analyzed. In order to study the influence of impeller structure parameters on the performance of centrifugal pump, different impeller structure parameters, such as impeller inlet diameter, impeller inlet edge position, blade envelope angle, blade outlet placement and so on, were selected as research objects. Explore its relationship with centrifugal pump performance. 6. In order to study the error between large eddy simulation and actual test, the model pump was tested by 0.8Q~1.2Q and the data were recorded and compared with the large eddy simulation.
【学位授予单位】:江苏大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TH311

【参考文献】

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本文编号:2229806

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