800GS80新型双蜗式离心泵性能分析及优化

发布时间：2017-11-20 19:02

  本文关键词：800GS80新型双蜗式离心泵性能分析及优化

  更多相关文章： 离心泵 叶轮 有限元 优化

【摘要】：泵是输送液体与为液体增压的重要水力机械,在化工和石油部门生产、农业生产、矿业和冶金工业、卫生医疗、食品加工、电力部门和国防建设等领域具有十分广泛的应用。随着工业的发展,离心泵的应用越来越多,离心泵的新产品开发也越来越重要。新型离心泵设计方法与新型离心泵设计,是离心泵发展的重要方向。 本文的主要研究与结果包括以下几个方面： 1.利用Solidworks软件对新型的800GS80单级双吸式中开离心泵进行三维设计,设计泵体、泵盖、转子部分及内部流场三维模型。并分别使用ANSYS Workbench软件与ICEM CFD软件对离心泵结构部分和内流场部分分别划分网格。根据计算流体动力学知识,选择雷诺时均N-S方程法,Realizable k-s湍流模型,多坐标系法,用流体分析软件Fluent对800GS80型离心泵内部流场进行模拟分析。根据结构力学知识,结合有限元分析方法,利用ANSYS Workbench软件分别对泵体结构部分和转子部分,进行静力学与动力学分析。 2.选择修正方案,对离心泵内部流场仿真分析结果,进行机械损失与容积损失修正,得到离心泵额定工况与非额定工况的主要性能参数。结合内部流场压力与速度分布情况,对离心泵的内部流场进行分析。根据泵体部分有限元分析结果,分析泵体部分在设计条件下的变形、应力、应变情况及固有频率。判断离心泵泵体部分的设计稳定性,确定薄弱部分,以及额定转速时泵体部分的共振情况。根据转子部分有限元分析结果,对比转子部分在静力分析与瞬态动力分析下的变形、应力、应变情况,对转子结构进行分析。分别在刚性支撑条件与弹性支撑条件下对转子部分进行模态分析,对比不同支撑条件下固有频率与不同振型。 3.根据离心泵内流场仿真分析结果,基于遗传算法等优化设计知识,对离心泵的叶轮进行优化设计。以提高叶轮工作效率为目标,利用损失极值法确定叶轮优化的目标函数,根据设计理论结合实际情况确定各参数约束条件,利用MATLAB软件对叶轮进行遗传算法优化。对优化结果进行分析,结合实际情况选择合理优化结果。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH311

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 秦武;李志鹏;靳卫华;吴兴;姚睿;;OC150-30型离心泵内部湍流场的数值模拟研究[J];中国农村水利水电;2009年03期

2 ;BSG-250 ATL-500氨透平压缩机第一级对比试验[J];流体机械;1975年09期

3 丰镇平,徐进峰,沈祖达;向心透平叶轮进口型线的改型分析[J];工程热物理学报;1990年01期

4 周玉丰;尹存涛;;LB50-160型离心泵叶轮内流场三维紊流有限元分析与计算[J];现代机械;2006年02期

5 袁寿其;何有世;袁建平;丛小青;赵斌娟;;带分流叶片的离心泵叶轮内部流场的PIV测量与数值模拟[J];机械工程学报;2006年05期

6 席光;卢金铃;祁大同;;混流泵叶轮内部流动的PIV实验[J];农业机械学报;2006年10期

7 高江永;郭振苗;;离心泵叶轮与蜗壳设计几何参数的优化研究[J];水泵技术;2007年04期

8 李文广;;轴流泵必需汽蚀余量的优化方法[J];水泵技术;2008年01期

9 丁可金;孙玉祥;顾军威;姚勤;;船用离心通风机改进计算与试验研究[J];风机技术;2009年03期

10 张德胜;施卫东;关醒凡;曹卫东;冷洪飞;;轴流泵叶轮进出口流场的测量[J];排灌机械;2009年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 刘松;;应用有限元分析某叶轮配合形式对共振失效的影响[A];探索 创新 交流（第4集）——第四届中国航空学会青年科技论坛文集[C];2010年

2 花严红;袁卫星;袁修干;杨春信;;一种微小流量离心压缩机叶轮流场的模拟计算[A];大型飞机关键技术高层论坛暨中国航空学会2007年学术年会论文集[C];2007年

3 任晓峰;刘建瑞;李文科;文杰;;低汽蚀屏蔽泵的研究与展望[A];农业机械化与新农村建设——中国农业机械学会2006年学术年会论文集（上册）[C];2006年

4 马黎军;;水泵汽蚀机理的研讨与治理[A];全国建筑给水排水青年学术论文选[C];1996年

5 陆伟刚;张金凤;;离心泵叶轮轴向力自动平衡新方法[A];农业机械化与新农村建设——中国农业机械学会2006年学术年会论文集（上册）[C];2006年

6 汪雄兴;张彪;曹海平;;变换溶液循环泵汽蚀的原因和改进措施[A];2006年化肥学会年会暨氮肥行业技改经验交流会论文资料集[C];2006年

7 赵伯林;胡强红;;大庆101J空压机增产节能型(某化机厂制)通流能力分析及改制方案意见[A];2004年全国化工、石化装备国产化暨设备管理技术交流会会议论文集[C];2004年

8 王福军;张玲;黎耀军;张志民;;轴流式水泵非定常湍流数值模拟的若干关键问题[A];2009全国大型泵站更新改造研讨暨新技术、新产品交流大会论文集[C];2009年

9 李书奇;张俊跃;;两区模型离心压气机性能预测方法研究[A];第四届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2008年

10 闫永强;梁武科;廖伟丽;;CFD技术在离心泵优化设计中的应用[A];第十八届全国水动力学研讨会文集[C];2004年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 王准;含柔性固体的两相流动及前伸式双叶片污水泵研究[D];江苏大学;2008年

2 杨孙圣;离心泵作透平的理论分析数值计算与实验研究[D];江苏大学;2012年

3 周卫东;离心式井底增压系统设计与数值模拟研究[D];中国石油大学;2008年

4 倪永燕;离心泵非定常湍流场计算及流体诱导振动研究[D];江苏大学;2008年

5 赵斌娟;双流道泵内非定常三维湍流数值模拟及PIV测试[D];江苏大学;2007年

6 苗长山;多相泵增压单元的工作理论与设计方法[D];中国石油大学;2007年

7 吴登昊;高效低振动循环泵设计与试验研究[D];江苏大学;2013年

8 李晓俊;离心泵叶片前缘空化非定常流动机理及动力学特性研究[D];江苏大学;2013年

9 陈涛;内燃机增压离心压气机多工况通流设计方法研究[D];清华大学;2010年

10 王勇;离心泵空化及其诱导振动噪声研究[D];江苏大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 陈伟;轴流泵叶轮及泵站进水设计对叶轮室进口流态的影响[D];扬州大学;2011年

2 汪慧;冲压泵导叶出口与叶轮进口匹配关系的探讨与研究[D];浙江工业大学;2011年

3 王s，

本文编号：1208161