混输泵半螺旋形吸入室的优化设计及其内部流场分析

发布时间：2020-05-18 21:13

【摘要】： 泵的吸入室的作用就是引导流体均匀进入转轮并提高泵在含气量很高的时候的效率。而对混输泵来说,还要尽量避免气液分离。设计并优化吸入室对提高混输泵整体性能是至关重要的。 本文利用UG对自行设计的第三代样机YQH-100型混输泵半螺旋形吸入室进行三维建模,并利用CFD软件对模型在增加压缩级前后三种不同含气率下的流场进行数值解析,得到了速度、压力、气相分布对模型内部流场的影响规律。对隔舌处的流场进行分析,分析表明隔舌处的压力、速度、气相分布均匀,证明了隔舌设计的合理性。在压缩级和吸入室增之间加入一段过渡段,分析得出它对优化吸入室出口流场的作用。通过以上结论表明,本文对吸入室的优化设计是有效的,这为同类吸入室的优化设计提供了一定的理论依据和参考价值。 因此本课题研究的主要内容如下： 1.从基本的守恒原理——质量守恒和动量守恒原理出发,分析设计合适的模型 并应用于两相流中,着重考虑模型对副相(气相)含量的敏感度。 2.在含气量为27.2%,53.5%,73.7%时,对吸入室内部进行流场模拟,分别从速度场、静压场、气相分布这三种情况分析该吸入室的结构是否符合设计的要求及吸入室内部流场在三种含气量情况下的变化趋势。3.单独分析完吸入室后,在吸入室与压缩级之间增加一段环形的过渡段,把吸入室与压缩级藕合起来。也是在这三种含气量的情况下,对吸入室内部流场进行模拟。这个时候重点分析吸入室的出口与增加过渡段之后的出口处的流场有何不同,从而证明增加过渡段是有必要的,这样才能使进入叶轮的流体符合要求。 4.吸入室与压缩级藕合后,它们之间的影响是相互的,上面是分析了吸入室对压缩级的影响,同时也可以分析压缩级对吸入室过渡段出口处流场的影响。 5.在分析了内部流场之后,再分析静叶出口处的流场,看总压及扬程是否符合设计的要求。
【图文】：

混输泵半螺旋形吸入室的优化设计及其内部流场分析分为主形状特征和辅形状特征。其中主形状特征用于构造零件的主题形状(如圆柱体、圆锥体等)，辅形状特征用于对主特征的局部修饰(如倒角、键槽、退刀槽、中心孔等)[8]。因此在建模之前，要先划分吸入室的特征组合。在此建模中，将吸入室分为5个特征。由于在UG中建立曲面的功能比建立实体的功能更强大，因此在此次建模的过程中，建立的均是曲面体。绘制半螺旋形吸入室的参考以D图形如下2.1到2.3所示:

混输泵半螺旋形吸入室的优化设计及其内部流场分析分为主形状特征和辅形状特征。其中主形状特征用于构造零件的主题形状(如圆柱体、圆锥体等)，辅形状特征用于对主特征的局部修饰(如倒角、键槽、退刀槽、中心孔等)[8]。因此在建模之前，要先划分吸入室的特征组合。在此建模中，将吸入室分为5个特征。由于在UG中建立曲面的功能比建立实体的功能更强大，因此在此次建模的过程中，，建立的均是曲面体。绘制半螺旋形吸入室的参考以D图形如下2.1到2.3所示:
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH311

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本文编号：2670315