旋转喷射泵流场分析与性能预测

发布时间：2021-01-15 23:24

　　旋转喷射泵（简称旋喷泵、也称皮托泵）是一种新型特低比转速泵,具有小流量、高扬程、Q-H曲线平坦、结构简单等特点,它比一般的同比转速的离心泵效率要高10-20%左右,广泛应用于石油化工、冶金、造纸、消防等行业。由于国内对于旋喷泵的研究起步较晚,研究不够深入全面,尤其是对于主要过流部件--集流管和转子腔的研究较少,致使该类型泵的效率还较低,应用较少。因此研究旋喷泵内的流动规律有着重大的理论价值和良好的应用前景。本文详细论述了旋转喷射泵原理、结构和设计原理,为我们深入地进行旋喷泵的实验研究和数值分析奠定了坚实的理论基础。为对旋喷泵的样机进行试验研究,我们严格按照实验规范的要求进行实验方案的设计,以得到准确的实验结果和水力性能曲线,为后续仿真模拟选取合理的试验点提供了依据。文中利用Pro/ENGINEER建立、组装旋喷泵的实体模型。利用CFX软件,采用K-ε双方程紊流模型和SIMPLEC算法对旋喷泵的前流道、集流管、转子壳体内部的流场进行数值模拟,得到内部流场的速度场、压力场,通过数据计算得到旋喷泵的扬程、效率、轴功率等水力性能数据,为改进旋喷泵的优化和开发提供了实用的工程指导作用。通过实验与... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 旋喷泵的研究背景
        1.2.1 低比转速的比较
        1.2.2 旋喷泵的产生
    1.3 旋喷泵简介
        1.3.1 旋喷泵的工作原理
        1.3.2 旋转喷射泵的特点
        1.3.3 旋喷泵的运用
    1.4 旋喷泵的研究现状
        1.4.1 国外研究现状
        1.4.2 国内研究现状
            1.4.2.1 叶轮的研究状况
            1.4.2.2 集流管的研究状况
            1.4.2.3 转子腔的研究状况
    1.5 本课题来源及主要工作
    1.6 本章小结
第二章 数值模拟方法及CFX简介
    2.1 三维流动基本方程及湍流模型
        2.1.1 基本方程
        2.1.2 控制方程的离散化方法
        2.1.3 湍流模型理论
            2.1.3.1 直接模拟算方法
            2.1.3.2 大涡模拟
            2.1.3.3 应力模型
            2.1.3.4 涡粘模型
    2.2 k—ε双方程紊流模型
        2.2.1 标准k- ε模型
        2.2.2 RNG k-ε模型
        2.2.3 Realizable k-ε模型
    2.3 压力修正算法
    2.4 CFX简介
    2.5 本章小结
第三章 旋喷泵实体模型的建立及网格划分
    3.1 前流道的建模
    3.2 集流管流道的建模
    3.3 转子腔与叶轮流道的建模
    3.4 整体模型的组装
    3.5 模型网格划分
        3.5.1 网格及其生成方法概述
        3.5.2 旋喷泵的网格模型划分
    3.6 本章小结
第四章 旋喷泵实验研究
    4.1 旋喷泵研究样机的选取
    4.2 旋喷泵实验规程
        4.2.1 旋喷泵的试验目的和依据
        4.2.2 旋喷泵的实验内容
        4.2.3 旋喷泵的实验仪器
        4.2.4 旋喷泵的实验方法和步骤
    4.3 旋喷泵实验数据处理
        4.3.1 实验原始数据的记录
        4.3.2 实验数据的处理公式
    4.4 本章小结
第五章 旋喷泵数值模拟与分析
    5.1 边界条件、求解控制和收敛依据
        5.1.1 边界条件设置
        5.1.2 求解控制设置
        5.1.3 收敛依据设置
    5.2 旋喷泵模拟结果分析
        5.2.1 速度、压力的分布
        5.2.2 泵性能预测
    5.3 旋喷泵叶轮性能分析对比
        5.3.1 三种水力模型性能比较
        5.3.2 矩形叶轮与长短复合式叶轮性能比较
    5.4 本章小结
结论与建议
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]旋转喷射泵在尿素深度水解系统的应用[J]. 王光成.  机械. 2006(08)
[2]长志泵业研制成功超低碳镍钼旋喷泵[J]. 徐秀生.  机械制造. 2006(07)
[3]RA—2/130型旋转喷射泵的研制[J]. 徐秀生,左长志,王玉霞,左玉花.  石油机械. 2006(03)
[4]LG-2/130型管道式旋转喷射泵的研制[J]. 徐秀生,左长志,王玉霞.  化工设备与管道. 2005(06)
[5]旋转喷射泵主要过流部件设计研究[J]. 李德忠,杨军虎,刘彦,韦宏敏.  流体机械. 2005(09)
[6]旋转喷射泵集流管内部流动计算[J]. 田爱民,许洪元.  石油化工设备. 2005(02)
[7]旋喷泵内部流动与能量损失分析研究[J]. 程云章,朱兵,陈红勋,吴文权.  水动力学研究与进展（A辑）. 2004(05)
[8]旋喷泵叶轮内部流动的全三维数值模拟[J]. 邹雪莲,陈红勋.  排灌机械. 2004(02)
[9]低比转数旋喷泵的试验研究[J]. 程云章,吴文权,牟庆华.  上海理工大学学报. 2003(02)
[10]旋喷泵水力性能的试验研究[J]. 王成木,黎成行,尹晓,肖家煌.  水泵技术. 2000(05)

硕士论文
[1]旋转喷射泵内部流场计算、分析与性能预测[D]. 唐莲花.兰州理工大学 2008
[2]潜水式轴流泵内部流场计算、分析与性能预测[D]. 张炜.兰州理工大学 2006



本文编号：2979697