双螺杆泵的型线优化及其性能研究

发布时间：2017-10-12 14:37

  本文关键词：双螺杆泵的型线优化及其性能研究

  更多相关文章： 双螺杆泵 型线 内流场分析 运动仿真

【摘要】：双螺杆泵是船舶、石油化工行业的重要配套设备。双螺杆泵具有自吸能力强、效率高、脉动小、振动噪声低、对介质的粘度不敏感等优点。双螺杆泵不仅可以输送液体，还可以实现汽液混输，对介质的粘度不敏感，其使用范围非常广泛，一般应用在油田、石油化工行业、造船行业和一些食品工业方面，，因此对双螺杆泵的研究对提高我国双螺杆泵的设计制造水平具有重要的意义。 论文首先从型线的基础理论入手，包括型线的分类和不同的形成原理等，确定转子端面廓型，在PRO/E中建立转子的三维模型。接着对螺杆转子的几何特性和双螺杆泵的理论流量进行研究计算。然后建立双螺杆泵的其他部件如泵体、衬套、齿轮、轴承的三维模型并装配仿真，观察转动部件在旋转过程中是否发生干涉，研究转子上各点的速度、加速度和位置变化规律，并对螺杆转子的动平衡性进行了分析。建立双螺杆泵内流场三维模型，导入FLUENT进行流体仿真分析，得到双螺杆泵流场的压力分布、速度分布及速度矢量分布，为双螺杆泵性能的研究提供参考。最后根据理论流量公式，找出转子不同的螺旋深度和导程的配比，从轻量化方向优化转子结构参数，再将优化后的双螺杆泵内流场进行FLUENT分析,与优化前的流场进行对比。 本文把理论分析与计算机仿真结合到一起，对转子型线和双螺杆泵的性能进行研究分析，为双螺杆泵的设计研究提供参考。
【关键词】：双螺杆泵 型线 内流场分析 运动仿真
【学位授予单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH327
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 双螺杆泵介绍9-10
• 1.2 国内外发展现状10-11
• 1.3 研究目的及意义11
• 1.4 本文研究内容11-13
• 第二章 双螺杆泵螺杆转子型线设计13-28
• 2.1 型线概述13
• 2.2 螺杆转子的齿廓型线13-17
• 2.2.1 齿廓型线构成13-16
• 2.2.2 端面齿形16-17
• 2.3 共轭型线方程的求解17-21
• 2.3.1 坐标系的建立与转换17-19
• 2.3.2 运用包络原理求双参数关系19-20
• 2.3.3 共轭型线方程20-21
• 2.4 螺杆转子的几何特性21-27
• 2.4.1 螺旋角21
• 2.4.2 齿间容积的计算21-22
• 2.4.3 接触线分析22-24
• 2.4.4 螺旋面方程24-25
• 2.4.5 双螺杆泵的理论流量计算25-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第三章 双螺杆泵的运动仿真及分析28-35
• 3.1 双螺杆泵的运动仿真28-30
• 3.1.1 双螺杆泵的建模及虚拟装配28-29
• 3.1.2 双螺杆泵的运动仿真及干涉29-30
• 3.2 螺杆转子的运动学分析30-32
• 3.2.1 螺杆转子端面上不同点的速度和加速度分析30-31
• 3.2.2 螺杆转子端面上不同点的位移分析31-32
• 3.3 螺杆转子的动平衡分析32-34
• 3.3.1 转子动平衡分析概述32-33
• 3.3.2 螺杆转子的动平衡计算和分析33-34
• 3.4 本章小结34-35
• 第四章 双螺杆泵内流场分析及转子结构参数优化35-48
• 4.1 计算流体力学基础35-36
• 4.2 基于 FLUENT 的双螺杆泵内流场分析36-41
• 4.2.1 几何模型的建立和网格划分36-37
• 4.2.2 边界条件的设置37-38
• 4.2.3 仿真结果后处理分析38-41
• 4.3 螺杆转子结构参数优化41-47
• 4.3.1 螺杆螺旋深度和导程对泵性能的影响42
• 4.3.2 基于轻量化的转子结构参数优化42-45
• 4.3.3 优化前后的泵内流场比较45-47
• 4.4 本章小结47-48
• 第五章 总结与展望48-50
• 5.1 总结48
• 5.2 展望48-50
• 参考文献50-53
• 发表论文和科研情况说明53-54
• 致谢54-55

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 高冰;苏健;张萍;;动平衡测量技术分析[J];轴承;2009年11期

2 张锴;翟俊霞;陈嘉南;赵云文;;微型齿轮泵内流场的动网格模拟和分析[J];兰州理工大学学报;2011年01期

3 张洪森,赵炜,李发荣;螺杆泵应用发展14年[J];国外油田工程;2004年05期

4 牛克胜;单螺杆泵在污水处理厂的应用[J];水泵技术;2004年01期

5 ;世界双螺杆泵的最大生产商进入中国市场[J];水泵技术;2005年06期

6 张寒峭;螺杆泵及新型组件的新进展[J];石油机械;2005年11期

7 屈文涛;何文涛;赵宁;徐建宁;;基于Pro/MM模块的同步式双螺杆泵动态干涉检查[J];石油机械;2008年02期

8 李增亮;张瑞霞;高扬;陈猛;;双螺杆泵型线分析及仿真研究[J];石油机械;2008年03期

9 李增亮;李风涛;;双螺杆泵转子型线啮合特性分析[J];石油机械;2009年06期

10 曹锋,束鹏程,邢子文;双螺杆多相混输泵技术及研究进展[J];石油机械;1999年03期

本文编号：1019242