制碱业冷析循环泵流体动力学研究

发布时间：2020-05-17 20:27

【摘要】： 在我国的制碱流程系统中,冷析循环泵是其中的核心设备,在生产过程中起到至关重要的作用。目前我国制碱生产过程中使用的冷析循环泵,几乎都采用轴流式的循环泵,而轴流式冷析循环泵流量小、扬程低、耐腐蚀性差、寿命短,产品的平均寿命3个月左右,检修环境恶劣,给生产带来很多困难。用混流泵替代原有的轴流泵,通过优选材料、结构优化,已经基本解决了上述问题。本文在前期研究基础上,通过对混流式冷析循环泵进行流体动力学分析,提出改进意见。 本文论述了混流泵内部流动数值模拟的基本理论和方法,详细阐述了在通用CFD分析软件环境下的叶片造型、网格生成、边界条件、壁面条件等实用技术和设置方法;阐述了混流泵内部流动的详细计算过程和方法,以及基于内流数值模拟的外特性预测方法。 对混流泵在全工况下的内部流动进行了全流场数值模拟,给出了各过流部件的内流场结构,分析了从小流量到大流量工况下的流场变化和外特性曲线,将全工况下的外特性结果与模型试验数据进行了比较分析,两者能较好吻合,验证了数值模拟的合理性。 应用FLUENT对混流泵内部流场数值模拟获取了混流泵内部流场特征的详尽数据,清晰呈现了混流泵泵体、叶片及叶轮等部位的压力及速度分布,这在理论及工程应用上有着一定的意义,为制碱业冷析循环泵的进一步优化设计提供了详尽的理论支持。
【图文】：

可以直接得到与壁面相邻控制体积的节点变量。在划分网格时，不需要在壁面区加密，只需要把第一个内节点布置在对数律层的区域内，即配置到湍流充分发展的区域，如图2.5所示。图中阴影部分是壁面函数求解的有效区域，，在阴影以外的网格区域则是使用高雷诺数 κ ε模型进行求解的区域。这样通过壁面函数就将壁面值同相邻控制体积的节点变量值联系起来了。图 2.5 壁面函数法对应的计算网格Fig. 2.5 The corresponding mesh of wall function假设近壁点P 位于对流层，则速度pu ，pk ，pε 的值分别由下列壁面函数所确定：过 度 边 界与 粘 性 底湍流核心？31

第三章 计算模型的建立和网格划分HGAP55-60 型号泵为研究对象，由于该泵在实际的使用件的限制，因此只能设计为无导叶式混流泵。主要参片数 z =4,叶轮外径 d = 623mm，入口直径 Dmin= 550口安放角 261β =。具体结构如图 3.1 所示：
【学位授予单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH313

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 闫成华;王勇;徐万平;于广录;窦进良;;联碱Ⅱ过程冷析结晶器新型循环泵的开发与使用[J];纯碱工业;2008年04期

2 徐文标;立式混流泵[J];城市公用事业;1999年02期

3 蔡兆麟,罗晟;用有限体积法计算叶轮机械内三维粘性流动[J];华中理工大学学报;2000年09期

4 何希杰,劳学苏;混流泵叶轮叶片设计方法[J];河北工程技术高等专科学校学报;2000年01期

5 王雪,郑勇;将UGNX的模型导入CFD前处理软件的探讨[J];机械设计与制造;2005年10期

6 李海锋,吴玉林,赵志妹;利用三维紊流数值模拟进行离心叶轮设计比较[J];流体机械;2001年09期

7 杨敏官;李忠;;轴流式强制循环泵的研究现状[J];流体机械;2006年05期

8 刘振铎，黄晓军，陈匡民，艾光远;混流泵叶轮中水力摩擦阻力的分析计算[J];流体机械;1996年01期

9 陈池,袁寿其,金树德;离心泵叶轮内流计算方法综述[J];流体机械;1999年02期

10 何希杰;开式混流泵叶片间的压力分布[J];粮油加工与食品机械;1979年01期

相关硕士学位论文 前3条

1 刘为民;泵站进水流道对水泵性能影响的数值模拟研究[D];扬州大学;2005年

2 陈炜;低比转数离心泵内流模拟和结构优化[D];浙江大学;2007年

3 苏吉鑫;螺旋离心泵叶片型线方程及内部流场的数值模拟[D];兰州理工大学;2007年

本文编号：2669134