不同启动阶段低比转速多级离心泵水动力瞬态特性分析
发布时间：2021-06-24 22:25
多级离心泵是一种至少串联两个叶轮的高扬程离心泵,由于运行条件的变化需要频繁启动,在启动过程中工况参数急剧变化,内部流体的非定常流动同时包括了由于内部转子与定子之间相对位置周期性变化和压力场边界变化而引发的流动变化。多级离心泵复杂的结构加之内部流体的强烈非定常流动,运转往往受力情况复杂且伴随着振动,甚至会对设备造成冲击破坏,严重影响到多级离心泵的使用安全和寿命。鉴于目前对于多级离心泵启动瞬态流动的研究理论的缺乏,分析启动过程中瞬态水力和结构动力特性对于多级离心泵运行的安全可靠性具有重要的理论意义和工程应用价值。本文以型号TDM 35-140×13节段式多级离心泵为研究对象,将启动过程分为闭阀过渡和开阀过渡两个阶段,对该低比转速多级离心泵水力优化设计及两个启动阶段水动力瞬态特性展开研究。主要研究内容和成果如下:（1）基于遗传算法建立以一级泵单元的总功率损失、理论扬程曲线斜率倒数、总水力损失为三个分目标函数的优化数学模型,通过性能参数以及叶轮几何参数之间的相互制约关系设定约束条件,确定最佳叶轮几何参数最佳组合。对比分析速度系数法设计的离心泵水力性能,最终确定符合设计要求的离心泵水力模型。（2...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
流量扬程曲线规定范围区间Fig.2-1RegulatedrangeofQ-Hcurve
图 2-4 单级水体模型Fig. 2-4 Single-stage water model ANYSY ICEM 软件对流体区域进行网格划分。叶轮和进出口网格划分，径向导叶模型复杂，采用非结构化网格进行划分。导叶的叶片进口扭曲部分需细化网格。保证所有计算域的网格上，最终流体域水体网格示意图如图 2-5 所示。网格无关性验证图 2-6 可知，当总网格单元数为 1584810 时，扬程变化小于 体网格数如表 2-4 所示。（a）叶轮结构化网格
图 2-4 单级水体模型Fig. 2-4 Single-stage water modelYSY ICEM 软件对流体区域进行网格划分。叶轮和进出口划分，径向导叶模型复杂，采用非结构化网格进行划分。的叶片进口扭曲部分需细化网格。保证所有计算域的网格最终流体域水体网格示意图如图 2-5 所示。网格无关性验证2-6 可知，当总网格单元数为 1584810 时，扬程变化小于格数如表 2-4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]节段式多级离心泵多工况水力模型节能优化研究[J]. 冯立杰,张立坡,王延锋. 能源与环保. 2018(11)
[2]多级泵首级叶轮瞬时启动特性数值研究[J]. 张玉良,赵燕娟,汪灿飞,蔡海兵. 流体机械. 2018(10)
[3]离心泵瞬时启动过程的仿真[J]. 吴绍科,张跃文,张鹏. 排灌机械工程学报. 2018(06)
[4]启动加速度对核主泵叶轮内部流动的影响[J]. 钟华舟,朱荣生,王秀礼,张本营,卢永刚. 排灌机械工程学报. 2018(04)
[5]叶轮相位交错对多级离心泵非定常外特性的影响[J]. 符杰,金永鑫,宋文武,石建伟. 热能动力工程. 2018(02)
[6]基于遗传算法的中低比转速离心泵优化设计[J]. 赵伟国,王丹,刘在伦. 兰州理工大学学报. 2017(05)
[7]带分流叶片的低比转速离心泵的特性研究[J]. 邱铖,方祥军. 流体机械. 2017(06)
[8]基于流固耦合的多级导叶式离心泵转子模态分析[J]. 刘中纯,夏晨,李钰,王凯. 水电能源科学. 2017(06)
[9]超低比转速离心泵关阀启动瞬态特性分析[J]. 王勇,陈杰,刘厚林,邵昌,张翔. 农业工程学报. 2017(11)
[10]基于CFD仿真与BP神经网络的离心泵叶轮优化设计[J]. 蒋文芝,段胜秋,杨昌明,王国成. 机床与液压. 2016(22)
博士论文
[1]离心泵装置启动过程瞬态特性研究[D]. 邹志超.中国农业大学 2018
[2]离心泵启动过程的瞬态内流和外特性[D]. 张玉良.浙江大学 2013
[3]斜流泵启动过程瞬态非定常内流特性及实验研究[D]. 李伟.江苏大学 2012
[4]离心泵启动过程瞬态流动的数值模拟和实验研究[D]. 李志峰.浙江大学 2009
硕士论文
[1]多级离心泵安全性能分析及优化设计[D]. 吴伟杰.浙江大学 2018
[2]多级离心泵设计及其结构特性分析[D]. 王珲.大连工业大学 2016
[3]超低比转速离心泵瞬态过程特性研究[D]. 邵昌.江苏大学 2016
[4]基于遗传算法的中低比转速离心泵优化设计[D]. 王丹.兰州理工大学 2016
[5]430DY450-HY型离心泵转子系统的稳定性研究[D]. 安策.兰州理工大学 2016
[6]基于流固耦合的多级离心泵非定常流动特性及诱导振动分析[D]. 饶昆.浙江理工大学 2016
[7]多级离心泵流固耦合动力特性分析[D]. 付建国.扬州大学 2014
[8]基于流固耦合的离心泵动力学数值研究[D]. 张恒峰.大连交通大学 2012
[9]电站用节段式离心泵全面性能优化设计及数值模拟研究[D]. 杨光.华北电力大学 2011
本文编号：3247927
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
流量扬程曲线规定范围区间Fig.2-1RegulatedrangeofQ-Hcurve
图 2-4 单级水体模型Fig. 2-4 Single-stage water model ANYSY ICEM 软件对流体区域进行网格划分。叶轮和进出口网格划分，径向导叶模型复杂，采用非结构化网格进行划分。导叶的叶片进口扭曲部分需细化网格。保证所有计算域的网格上，最终流体域水体网格示意图如图 2-5 所示。网格无关性验证图 2-6 可知，当总网格单元数为 1584810 时，扬程变化小于 体网格数如表 2-4 所示。（a）叶轮结构化网格
图 2-4 单级水体模型Fig. 2-4 Single-stage water modelYSY ICEM 软件对流体区域进行网格划分。叶轮和进出口划分，径向导叶模型复杂，采用非结构化网格进行划分。的叶片进口扭曲部分需细化网格。保证所有计算域的网格最终流体域水体网格示意图如图 2-5 所示。网格无关性验证2-6 可知，当总网格单元数为 1584810 时，扬程变化小于格数如表 2-4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]节段式多级离心泵多工况水力模型节能优化研究[J]. 冯立杰,张立坡,王延锋. 能源与环保. 2018(11)
[2]多级泵首级叶轮瞬时启动特性数值研究[J]. 张玉良,赵燕娟,汪灿飞,蔡海兵. 流体机械. 2018(10)
[3]离心泵瞬时启动过程的仿真[J]. 吴绍科,张跃文,张鹏. 排灌机械工程学报. 2018(06)
[4]启动加速度对核主泵叶轮内部流动的影响[J]. 钟华舟,朱荣生,王秀礼,张本营,卢永刚. 排灌机械工程学报. 2018(04)
[5]叶轮相位交错对多级离心泵非定常外特性的影响[J]. 符杰,金永鑫,宋文武,石建伟. 热能动力工程. 2018(02)
[6]基于遗传算法的中低比转速离心泵优化设计[J]. 赵伟国,王丹,刘在伦. 兰州理工大学学报. 2017(05)
[7]带分流叶片的低比转速离心泵的特性研究[J]. 邱铖,方祥军. 流体机械. 2017(06)
[8]基于流固耦合的多级导叶式离心泵转子模态分析[J]. 刘中纯,夏晨,李钰,王凯. 水电能源科学. 2017(06)
[9]超低比转速离心泵关阀启动瞬态特性分析[J]. 王勇,陈杰,刘厚林,邵昌,张翔. 农业工程学报. 2017(11)
[10]基于CFD仿真与BP神经网络的离心泵叶轮优化设计[J]. 蒋文芝,段胜秋,杨昌明,王国成. 机床与液压. 2016(22)
博士论文
[1]离心泵装置启动过程瞬态特性研究[D]. 邹志超.中国农业大学 2018
[2]离心泵启动过程的瞬态内流和外特性[D]. 张玉良.浙江大学 2013
[3]斜流泵启动过程瞬态非定常内流特性及实验研究[D]. 李伟.江苏大学 2012
[4]离心泵启动过程瞬态流动的数值模拟和实验研究[D]. 李志峰.浙江大学 2009
硕士论文
[1]多级离心泵安全性能分析及优化设计[D]. 吴伟杰.浙江大学 2018
[2]多级离心泵设计及其结构特性分析[D]. 王珲.大连工业大学 2016
[3]超低比转速离心泵瞬态过程特性研究[D]. 邵昌.江苏大学 2016
[4]基于遗传算法的中低比转速离心泵优化设计[D]. 王丹.兰州理工大学 2016
[5]430DY450-HY型离心泵转子系统的稳定性研究[D]. 安策.兰州理工大学 2016
[6]基于流固耦合的多级离心泵非定常流动特性及诱导振动分析[D]. 饶昆.浙江理工大学 2016
[7]多级离心泵流固耦合动力特性分析[D]. 付建国.扬州大学 2014
[8]基于流固耦合的离心泵动力学数值研究[D]. 张恒峰.大连交通大学 2012
[9]电站用节段式离心泵全面性能优化设计及数值模拟研究[D]. 杨光.华北电力大学 2011
本文编号：3247927
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