一种蜗壳式离心泵结构优化及制备工艺研究

发布时间：2023-05-06 21:17

　　离心泵作为一种常见的流体机械装置,在工业、农业等生产生活领域中应用广泛。冲压焊接离心泵采用冲压焊接技术制造,因为具有优良的水力性能,制造过程省时省材、易实现机械自动化生产等优势,成为传统铸造离心泵的替代产品。但在冲压焊接离心泵水力设计和制造工艺方面,我国与国外还有明显差距。因此本课题从水力设计、结构优化以及冲压制造方面,对冲压焊接离心泵进行系统的研究与分析。以TD100-24Y型铸造管道循环离心泵为研究对象,建立了离心泵水力模型。采用有限元软件模拟了离心泵内部流场,并获得了性能曲线。以此为基础对冲压焊接离心泵进行了水力设计。具体研究结果如下:对原铸造离心泵水力模型进行数值模拟。模拟结果与实际水力性能结果吻合度较好,扬程与效率误差在5%以下。对冲压焊接离心泵进行水力设计,并建立水力模型。为了提高冲压焊接离心泵的效率,对叶轮结构进行了优化。研究了叶轮中出口角、出口直径、出口宽度及叶片数对于离心泵扬程和效率的影响规律。结果表明:适当增大出口角、出口宽度,减小出口直径可以提高离心泵效率;叶轮最佳设计参数为出口角27°、出口直径287mm、出口宽度13mm、叶片数为5;优化后的冲焊离心泵在设计工...

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 课题研究背景
        1.1.2 课题研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 冲压焊接离心泵国外研究现状
        1.2.2 冲压焊接离心泵国内研究现状
    1.3 离心泵数值模拟现状
    1.4 课题主要研究内容
第2章 离心泵分析模型及模拟参数
    2.1 离心泵整体结构
    2.2 离心泵水力模型建立
    2.3 网格划分及流体设置
    2.4 边界条件
    2.5 湍流模型
    2.6 收敛判定与精度选择
第3章 铸造泵数值模拟与分析
    3.1 网格无关性验证
    3.2 湍流模型的选取
    3.3 数值模拟可靠性验证
        3.3.1 扬程与效率预测
        3.3.2 数值模拟结果及分析
第4章 冲压焊接离心泵水力设计及数值模拟
    4.1 冲焊泵主要部件设计
        4.1.1 冲焊泵主要参数要求
        4.1.2 冲焊泵叶轮的水力设计
        4.1.3 冲焊泵压水室的水力设计
    4.2 冲焊泵模拟结果及分析
    4.3 冲焊泵结构优化
        4.3.1 叶片数对冲焊泵性能的影响
        4.3.2 叶片出口角对冲焊泵性能的影响
        4.3.3 叶片出口直径对冲焊泵性能的影响
        4.3.4 叶片出口宽度对冲焊泵性能的影响
    4.4 优化后的冲焊泵性能预测及结果分析
    4.5 冲焊泵叶轮强度分析及模态分析
        4.5.1 流固耦合方法
        4.5.2 叶轮强度分析
        4.5.3 叶轮模态分析
第5章 叶轮冲压成形及试验验证
    5.1 叶轮冲压工艺
        5.1.1 叶轮冲压工艺分析
        5.1.2 叶轮冲压材料选取
    5.2 叶轮叶片冲压模具设计
        5.2.1 叶片冲压工艺分析
        5.2.2 叶片冲压参数计算
        5.2.3 叶片模具设计
    5.3 叶片冲压模拟及分析
        5.3.1 冲压方向的确定
        5.3.2 叶片成形模拟过程
        5.3.3 叶片冲压模拟结果及分析
    5.4 试验验证
        5.4.1 冲压模具与水力试验
        5.4.2 试验结果分析
第6章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3809624