后置导叶对斜流泵性能影响的分析

发布时间：2020-07-15 02:32

【摘要】： 斜流泵在我国国民经济建设中应用广泛,在农业、电力、军事等领域发挥着极其重要的作用。在大多数情况下,斜流泵在整个运行系统的工作过程中扮演着核心角色,斜流泵的平稳运行是整个生产线安全生产的重要保障。由于斜流泵结构复杂,元件数量多,以往的研究大多是将各元件分开考虑,研究其内部的流动现象;近年来,随着计算机水平的提高,越来越多的科研工作者开始关注斜流泵各元件之间的相互匹配,提高斜流泵的整体设计水平。本文研究对象是某公司XX工程主泵项目中的主泵整体结构。利用CAD软件Pro/E,CFD软件NUMECA建立起完整的三维流场的数值模拟分析平台。通过对其进行数值模拟,详细地分析其内部流动特征,研究上下游元件的相互影响。并根据不同的叶轮,按照扭曲叶片式导叶的设计方法,修改后置导叶,使整机效率提高5.506%,效果显著。通过对斜流泵整机通流部分进行数值模拟,发现后置导叶入口边对于叶轮出口的相对位置、后置导叶入口安装角以及后置导叶的扭曲情况对效率影响明显,对整机性能有一定的影响。本文的研究工作在一定程度上为斜流泵内部流场分析提供了有建设性的意见,所得出的结论为今后的结构改进提供了依据。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH38
【图文】：

结构图,斜流泵,流场模型

该泵各通流元件内部流场的完整信息，为分析流场特性及流动规律提供了可靠地依据。2.1几何模型简介图2.1是斜流泵的几何模型结构图，它包括进口段、进口导叶、叶轮、出口导叶、出口段。其中进口导叶叶片5片、叶轮叶片6片、出口导叶叶片7片，以上各参数均为斜流泵初步设计参数。为了保证进出口流场的稳定性，对进出口进行了适当的延伸，以下工作都是以此为基础，进行数值实验，研究气流在叶轮出口至后置导叶内，以及出口段的流动情况从而改进后置导叶结构。1).进口段2).进口导叶3).叶轮4).出口导叶5).出口段图2.1原始斜流泵流场模型 Fig2.1TheoriginalgeometrymodelofthediagonalflowPumP

网格图,前置导叶,单通道,叶轮

据此编写数据文件，并合成.gcomTutho文件。在Aut0Grids中调用.geomTurbo文件，进行相应的参数设置，并不断的调整网格的拓扑结构，以提高网格的质量f34]。前置导叶、叶轮、后置导叶单通道网格如图2.3所示。图2.4给出了网格质量报告，经检查，生成的网格质量十分理想，正交性、长宽比、延展比等各项指标均在理想的范围内。1).进口导叶2).口一}，轮3).出口导叶图2.3前置导叶、叶轮、后置导叶单通道网格 Fig2.3GridtoPologyoftheinletguidevane，imPel1erandoutletguidevanePassage

整机,计算网格

图2.5整机计算网格Fig2.5Gridsofthewholemodel4数值求解方法数值模拟采用NUMEcA三维粘性流动数值计算模块Fine哟Turbo，前处理模处理模块cFviewTM完成。该软件对湍流流动的空间离散方法基于控制体网多重网格计算技术，使得各种频率分量的误差可以得到比较均匀的衰减，加敛的速度[36，37]，并有多种对流项差分格式和湍流紊流模型，可对流体机械内部常，可压缩、不可压缩紊流流动进行高精度的数值分析。本文计算应用Jalnes差分格式结合S一A湍流模型，使用时间相关法求解雷诺平均N一S方程，用四ge一Kutta法(其标准系数为1/4，1/3，1/2，l)进行时间推进。.5计算设定本文计算了大流量工况与小流量工况，作为研究对象。具体设定如下:

【参考文献】