叶轮前侧盖板流固耦合动力学特性研究

发布时间：2021-10-30 00:08

　　离心式叶轮是离心泵的核心部件,在动力、能源、化工以及航空航天等领域广泛使用。离心泵转子系统的动力学性能是决定系统稳定安全运行的根本因素。叶轮与流体之间的流固耦合作用会对离心泵转子系统动力学性能产生重要影响,尤其是在高转速、高负荷条件下更为显著。本文通过理论建模和数值分析,研究叶轮前侧盖板与流体之间的流固耦合作用,探索叶轮转子在这种流固耦合作用下的稳态和动态特性。研究结论对于离心式叶轮转子系统的动力学设计具有一定的理论指导意义。由于基于完全Navier-Stokes方程的数值积分,非常耗时,本文采用Bulk-Flow模型来计算叶轮前侧盖板流固耦合的动力学特性。Bulk-Flow模型是由叶轮偏心环境下的一组偏微分方程组成。有限差分方法来分解这些非线性方程是一个很好的方法,因为这种方法具有更好的连续性。流体变量的扰动分析会产生一组0阶方程和一组1阶扰动方程。Simple算法用来完成对0阶方程的积分,分离变量法用来求解1阶扰动方程。从0阶方程得到稳态的压力分布和速度分布,1阶方程得到流固耦合的动态特性系数。根据数值计算结果,详细地分析了叶轮与前侧盖板的相关参数,如叶轮前侧盖板与蜗壳之间的流体间... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

密封环与转子的简化结构图

叶轮前侧盖板流体通道示意图

两类的模型我们可以近似看成同心的两个环状柱形的，如图1.1，中间是一成油膜或流体膜，而叶轮转子系统的结构比较复杂，模型不容易建立，我们就把它近似看成环状圆台的形状，如图 1.2，此图是由叶轮转子系统装配简图(图1.3)简化而来的。滑动轴承，流体密封和叶轮的径向游隙是逐步在扩大。Uz一’U一卿珊那淤不拜琢那释绷图1.1密封环与转子的简化结构图

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]离心泵流动特征的数值分析[D]. 王秀勇.浙江大学 2007
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[3]水轮发电机组水导轴承润滑性能分析[D]. 李军.西安理工大学 2006



本文编号：3465654