喷水推进轴流泵水力设计及性能仿真

发布时间：2017-12-13 13:34

  本文关键词：喷水推进轴流泵水力设计及性能仿真

  更多相关文章： 喷水推进轴流泵 水力设计 性能分析 数值仿真

【摘要】：泵级(包括一排动叶和一排静叶)是喷水推进轴流泵的核心部件,其性能的好坏对喷水推进轴流泵的总体性能优劣起关键作用。合适的动叶叶片角,动叶叶顶间隙和动、静叶之间的轴向间隙不仅能够提高喷水推进轴流泵的水力性能,而且可以优化喷水推进轴流泵的内部流场,改善喷水推进轴流泵的抗汽蚀性能。本文首先通过设计软件与传统设计理论相结合的方法设计了喷水推进轴流泵泵级模型。并对喷水推进轴流泵泵级模型的性能进行初步评估,为喷水推进轴流泵的水力设计提供参考。其次,利用数值仿真软件对不同动叶叶片角,动叶叶顶间隙以及动、静叶之间的轴向间隙的泵级模型进行数值仿真,通过性能分析可以得出以下结论：通过改变动叶叶片角可以发现：动叶叶片进口角增大2°,出口角增大6。时泵级的扬程提高,大流量工况时泵级的效率增大,流场较好,但小流量工况时泵级的效率降低较快,流场变差,这反而不利于流动性能的改善。因此,需要根据性能和流场要求来调整叶片进口角和出口角。通过改变动叶叶顶间隙可以发现：随着叶顶间隙的增加,动叶和静叶的角区分离都减弱,但是动叶间隙泄漏损失反而增大,导致泵级的水力性能随叶顶间隙的增加而降低；由于相对叶顶间隙为0.1%时动、静叶的角区分离比较严重,因此泵级的最优相对叶顶间隙选为0.3%。通过改变轴向间隙可以发现：在大流量工况时效率和扬程受轴向间隙的影响不大,而在小流量工况时效率和扬程受轴向间隙的影响较为复杂；轴向间隙在10-15 mm时泵级的水力性能和流场分布较好,静叶载荷分布相对均匀,因此最佳轴向间隙在10-15 mm之间。
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U674.703.2

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 刘承江;王永生;王立祥;;采用CFD方法的喷水推进轴流泵导叶整流性能改进研究[J];船舶力学;2010年05期

2 常书平;王永生;靳栓宝;;轴流式喷水推进泵水力设计和性能检验[J];哈尔滨工程大学学报;2011年10期

3 罗剑,郑洪涛,穆勇;后弯叶片对轴流泵空化性能的影响[J];黑龙江科技学院学报;2004年06期

4 靳栓宝;王永生;杨琼方;;轴流式喷水推进泵设计及其CFD性能分析与验证[J];水泵技术;2009年05期

5 张蓉生;关于轴流泵出口环量的最优分布[J];四川工业学院学报;1994年01期

6 王立祥;;喷水推进及喷水推进泵[J];通用机械;2007年10期

7 傅华;范井峰;;喷水推进技术在水面舰船声隐身方面的应用研究[J];船舶与海洋工程;2013年02期

8 李晓晖;朱玉泉;聂松林;;喷水推进器的发展研究综述[J];液压与气动;2007年07期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 杨昌明;轴流泵间隙流动数值模拟与试验研究[D];西南交通大学;2003年

2 王海松;轴流泵CAD-CFD综合特性研究[D];中国农业大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 柴胜凯;轴流泵叶轮设计与性能预估[D];西安理工大学;2004年

，

本文编号：1285339