双蜗壳离心泵空化流动及压力脉动预测分析
发布时间：2021-02-23 17:14
空化是影响离心泵机组稳定运行的重要因素之一,泵内发生空化时将造成机组性能下降,诱发机组振动加剧,影响机组的使用寿命。随着经济和科技的发展,对离心泵机组运行的效率和稳定性提出更高的要求,因此对离心泵空化流动特点及其诱导不稳定流动的影响进行研究,对提高离心泵空化性能,预防泵内空化产生,监测机组空化状态具有重要意义。本文以双蜗壳离心泵为研究对象,运用数值计算方法,以单相泵内流场特征为对照,分析离心泵空化性能、空化流动特点及空化状态下压力脉动特点,探究流量变化对泵内空化及压力脉动的影响。本文主要研究内容和成果如下:1.在ANSYS-CFX中对离心泵进行单相定常和非定常计算。对非定常计算中的泵内压力脉动信号进行提取,分析稳态和非稳态下泵内流动特点,为空化状态下的流场分析提供参考,模拟结果表明,在小流量工况下离心泵内不稳定流动加剧,双蜗壳结构对离心泵泵内不稳定流动具有一定的抑制作用。2.对泵进行设计工况下的空化数值模拟,根据计算结果预测临界汽蚀余量(（8）,分析不同装置汽蚀余量下泵内空泡分布和压力分布,提取空化状态下压力脉动信号。模拟结果表明,当装置汽蚀余量降低到临界汽蚀余量...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
离心泵平面图
图 2-1 离心泵平面图Fig2-1 Centrifugal pump drawing根据模型泵的几何尺寸和结构参数利用三维造型软件 UG 对模型的过造型，为接下来的数值计算提供计算模型。主要造型部件为泵进口段泵出口段。为保证模拟结果的准确性，减少进出口流动对叶轮内部流进口段和出口段的长度确定为管路直径的 8 倍。模型泵的三维造型结：（a）叶轮造型 （b）蜗壳造型
双蜗壳离心泵空化流动及压力脉动特点预测分析表 2-1 网格无关性验证Tab.2-1 Mesh Independence Verification格类型 泵进口段 叶轮 蜗壳 泵出口段 扬程实验值(m) 扬程模格 1 502752 421512 555715 294556 82.5 78.5格 2 502752 676958 668489 294556 82.5 78.9格 3 502752 723658 785289 294556 82.5 79.5格 4 502752 966360 785289 294556 82.5 79.9格 5 502752 1325247 1163402 294556 82.5 80.1
【参考文献】：
期刊论文
[1]蜗壳结构对高温熔盐泵转子运行稳定性的影响[J]. 李清,康灿,朱洋. 排灌机械工程学报. 2020(01)
[2]离心泵回流漩涡空化的非定常特性研究[J]. 袁建平,侯敬生,付燕霞,胡纪伟,张皓阳,沈陈栋. 振动与冲击. 2018(16)
[3]不同空化数下船用离心泵空化诱导噪声特性研究[J]. 李钰,刘厚林,王凯,陈昆. 水电能源科学. 2017(12)
[4]非定常空化流致噪声的数值模拟[J]. 朱明明,黄彪,王国玉,王宁. 排灌机械工程学报. 2017(11)
[5]隔舌对离心泵压力脉动特性及内部流场的影响[J]. 牟介刚,刘剑,郑水华,谷云庆,代东顺,马艺. 中南大学学报(自然科学版). 2016(12)
[6]双吸双蜗壳离心泵隔舌处的压力脉动特性[J]. 王家斌,陈佳,袁寿其,裴吉,孟凡. 排灌机械工程学报. 2016(04)
[7]基于流声耦合法的离心泵空化流动噪声特性研究[J]. 周云龙,吕远征. 化工机械. 2016(01)
[8]离心泵口环间隙附近的空化特性研究[J]. 黄先北,刘竹青,杨魏. 农业机械学报. 2015(02)
[9]离心泵内空化流动诱导非定常激励特性[J]. 高波,孙鑫恺,杨敏官,张宁. 机械工程学报. 2014(16)
[10]轴流泵空化流及其诱导压力脉动的数值模拟[J]. 张德胜,潘大志,施卫东,张光建. 华中科技大学学报(自然科学版). 2014(01)
博士论文
[1]离心泵内部非稳态流动激励特性研究[D]. 张宁.江苏大学 2016
[2]离心泵叶片前缘空化非定常流动机理及动力学特性研究[D]. 李晓俊.江苏大学 2013
[3]离心泵瞬态水力激振流固耦合机理及流动非定常强度研究[D]. 裴吉.江苏大学 2013
[4]离心泵空化及其诱导振动噪声研究[D]. 王勇.江苏大学 2011
[5]高速离心泵内全流道三维流动及其流体诱发压力脉动研究[D]. 徐朝晖.清华大学 2004
硕士论文
[1]混流泵及水翼加速流工况瞬态空化特性的数值模拟与实验研究[D]. 张俊杰.江苏大学 2016
[2]结构与非结构网格的生成、转化及应用[D]. 刘晶.南京理工大学 2006
本文编号：3047939
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
离心泵平面图
图 2-1 离心泵平面图Fig2-1 Centrifugal pump drawing根据模型泵的几何尺寸和结构参数利用三维造型软件 UG 对模型的过造型，为接下来的数值计算提供计算模型。主要造型部件为泵进口段泵出口段。为保证模拟结果的准确性，减少进出口流动对叶轮内部流进口段和出口段的长度确定为管路直径的 8 倍。模型泵的三维造型结：（a）叶轮造型 （b）蜗壳造型
双蜗壳离心泵空化流动及压力脉动特点预测分析表 2-1 网格无关性验证Tab.2-1 Mesh Independence Verification格类型 泵进口段 叶轮 蜗壳 泵出口段 扬程实验值(m) 扬程模格 1 502752 421512 555715 294556 82.5 78.5格 2 502752 676958 668489 294556 82.5 78.9格 3 502752 723658 785289 294556 82.5 79.5格 4 502752 966360 785289 294556 82.5 79.9格 5 502752 1325247 1163402 294556 82.5 80.1
【参考文献】：
期刊论文
[1]蜗壳结构对高温熔盐泵转子运行稳定性的影响[J]. 李清,康灿,朱洋. 排灌机械工程学报. 2020(01)
[2]离心泵回流漩涡空化的非定常特性研究[J]. 袁建平,侯敬生,付燕霞,胡纪伟,张皓阳,沈陈栋. 振动与冲击. 2018(16)
[3]不同空化数下船用离心泵空化诱导噪声特性研究[J]. 李钰,刘厚林,王凯,陈昆. 水电能源科学. 2017(12)
[4]非定常空化流致噪声的数值模拟[J]. 朱明明,黄彪,王国玉,王宁. 排灌机械工程学报. 2017(11)
[5]隔舌对离心泵压力脉动特性及内部流场的影响[J]. 牟介刚,刘剑,郑水华,谷云庆,代东顺,马艺. 中南大学学报(自然科学版). 2016(12)
[6]双吸双蜗壳离心泵隔舌处的压力脉动特性[J]. 王家斌,陈佳,袁寿其,裴吉,孟凡. 排灌机械工程学报. 2016(04)
[7]基于流声耦合法的离心泵空化流动噪声特性研究[J]. 周云龙,吕远征. 化工机械. 2016(01)
[8]离心泵口环间隙附近的空化特性研究[J]. 黄先北,刘竹青,杨魏. 农业机械学报. 2015(02)
[9]离心泵内空化流动诱导非定常激励特性[J]. 高波,孙鑫恺,杨敏官,张宁. 机械工程学报. 2014(16)
[10]轴流泵空化流及其诱导压力脉动的数值模拟[J]. 张德胜,潘大志,施卫东,张光建. 华中科技大学学报(自然科学版). 2014(01)
博士论文
[1]离心泵内部非稳态流动激励特性研究[D]. 张宁.江苏大学 2016
[2]离心泵叶片前缘空化非定常流动机理及动力学特性研究[D]. 李晓俊.江苏大学 2013
[3]离心泵瞬态水力激振流固耦合机理及流动非定常强度研究[D]. 裴吉.江苏大学 2013
[4]离心泵空化及其诱导振动噪声研究[D]. 王勇.江苏大学 2011
[5]高速离心泵内全流道三维流动及其流体诱发压力脉动研究[D]. 徐朝晖.清华大学 2004
硕士论文
[1]混流泵及水翼加速流工况瞬态空化特性的数值模拟与实验研究[D]. 张俊杰.江苏大学 2016
[2]结构与非结构网格的生成、转化及应用[D]. 刘晶.南京理工大学 2006
本文编号：3047939
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/3047939.html
