屏蔽泵内部流动特性研究

发布时间：2017-08-17 21:03

  本文关键词：屏蔽泵内部流动特性研究

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【摘要】：屏蔽泵是一种无密封泵,凭借其完全无泄漏,高安全可靠性的优点得到了广泛的应用。本文以一台低振动屏蔽泵为模型,通过数值模拟的方法,探求了此屏蔽泵在额定工况下的内部流动特性,并探求了改变流量、切割叶轮下屏蔽泵内部流动特性的变化,特别是压力脉动规律的变化。 本文首先对CFD理论中的控制方程、湍流模型、近壁面处理和求解算法进行了初步的介绍,并根据现有的水力模型图纸,对屏蔽泵进行建模、网格划分工作,通过对不同的网格规模、不同的湍流模型进行计算,确定了适合此模型的网格数目和湍流模型,并将试验外特性曲线与仿真结果对比,验证了仿真的可靠性。通过对仿真结果的分析,初步了解了屏蔽泵内部流场的分布规律、压力脉动产生机理及其特征,并对改变流量与切割叶轮这两种操作对屏蔽泵内部流场分布、压力脉动规律产生的影响有了一定的认识,发现这两种操作均能显著改变泵内部流场,同时影响泵内的以叶频及其倍频为特征频率处的压力脉动幅值,却对泵内的噪声脉动压力影响很小,为后续以降低压力脉动为目标的优化设计以及屏蔽泵的减振降噪研究提供了一定的参考依据。
【关键词】：屏蔽泵 CFD 内部流场 压力脉动
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH38
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-12
• 插图清单12-14
• 表格清单14-15
• 第一章 绪论15-23
• 1.1 研究背景与意义15-16
• 1.2 国内外研究现状16-22
• 1.2.1 泵设计方法现状16-17
• 1.2.2 离心泵数值模拟的研究现状17-21
• 1.2.3 离心泵内部流场的实验研究进展21-22
• 1.3 本文的主要工作22-23
• 第二章 数值模拟的基本理论23-32
• 2.1 控制方程23-24
• 2.1.1 连续性方程23
• 2.1.2 动量方程23-24
• 2.2 湍流模型24-29
• 2.2.1 标准 k-ε模型25
• 2.2.2 RNG k-ε模型25-26
• 2.2.3 Realizable k-ε模型26-27
• 2.2.4 k-ω模型27-28
• 2.2.5 SST k-ω模型28-29
• 2.3 近壁面处理29-30
• 2.4 求解算法30-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第三章 计算模型32-42
• 3.1 屏蔽泵的基本参数32-34
• 3.2 网格生成34-36
• 3.3 网格无关性检验36-37
• 3.4 湍流模型选择37-39
• 3.5 定常、非定常仿真的设置39-40
• 3.6 本章小结40-42
• 第四章 定常仿真下的内部流动特性42-56
• 4.1 外特性曲线对比42-43
• 4.2 流量对内部稳态流动的影响43-50
• 4.3 叶轮直径对内部稳态流动的影响50-54
• 4.4 本章小结54-56
• 第五章 非定常仿真与结果分析56-75
• 5.1 额定工况下的非定常仿真结果56-65
• 5.1.1 时域分析56-58
• 5.1.2 频域分析58-65
• 5.2 不同流量的非定常仿真结果65-70
• 5.2.1 时域分析65-67
• 5.2.2 频域分析67-70
• 5.3 不同叶轮直径下的非定常仿真结果70-74
• 5.3.1 时域分析70
• 5.3.2 频域分析70-74
• 5.4 本章小结74-75
• 第六章 总结与展望75-77
• 6.1 总结75-76
• 6.2 展望76-77
• 参考文献77-82
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况82

【参考文献】

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本文编号：691085