离心泵内流动数值模拟研究

发布时间：2020-03-26 17:27

【摘要】： 离心泵广泛应用于工农业生产的各个部门,其每年的耗电量巨大,而一般离心泵的效率却只有50%~60%,因而提高泵类产品的设计技术水平,对国民经济的发展、节约能源等具有重要的意义。近几年随着CFD软件在我国的逐步推广,人们开始注重将CFD技术应用到泵类产品的设计开发中去。本文对离心泵内部湍流流场进行数值模拟计算,并探讨叶片数对离心泵性能的影响程度。 本文综合介绍了工程上最常用的湍流计算模型,选用单级单吸MH48-12.5型石油化工离心泵作为范例,在仅改变其叶片数的情况下,利用大型三维建模软件Pro/ENGINEER建立了包括进水管、叶轮、蜗壳及出水管的离心泵整机流道模型,运用计算流体力学软件FLUENT对该离心泵在不同叶片数、不同工况下进行了流动数值计算。 通过数值模拟计算,得到了离心泵内大量的流场信息,包括各区域的速度矢量图及压力分布图等。通过对设计工况下的整机流场,不同工况下的叶轮前后盖板侧、叶片压力面和吸力面侧,蜗壳内部和各断面以及不同叶片数下的整机流场等区域的分析表明:整个流场内的速度压力分布与理论分析基本上是一致的,并捕捉到了一些不良流动现象,如旋涡和回流等,验证了计算结果的可靠性。并根据扬程、轴功率及效率等外特性参数的计算值,预测了不同叶片数(3~6片)的离心泵的特性曲线,与试验曲线对比发现,计算结果与试验值趋势基本一致,其中扬程预测值相互间偏差较大;轴功率预测值均比试验值偏小;效率预测值与实验值最为接近。 本文采用数值模拟研究方法,不受实验条件限制,可以得到更为充分的数据。这些研究工作,对提高离心泵的设计水平具有有益的参考价值。
【图文】：

图 3-1 MH48-12.5 离心泵试验性能曲线图xperimental performance curve of the MH48-12.5 centri

图 3-1 MH48-12.5 离心泵试验性能曲线图Fig3-1 Experimental performance curve of the MH48-12.5 centrifugal pump
【学位授予单位】：中国石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH311

【引证文献】

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本文编号：2601735