离心泵的CFD分析与改型设计

发布时间：2020-04-17 14:06

【摘要】： 本文在全面分析国内外离心泵CFD研究现状的基础上，结合陕西交口灌区离心泵改型研究项目，应用标准k-ε紊流模型加壁面函数法对离心水泵叶轮内部的三维紊流流动进行了详细的数值计算与分析，获得了离心泵叶轮通道内的速度场，压力场。通过对原型离心泵叶轮通道内流动进行CFD分析后发现，在原型离心泵进口处具有头部撞击，在叶轮吸力面距离出口三分之一有旋涡，说明叶轮翼型安放角度不合理。另外，在叶轮出口，工作面和吸力面中间的翼型厚度之间的出流角与其他范围出流角明显不同，在该范围内容易产生撞击和水流的紊乱，说明叶轮翼型出口厚度太大。通过分析叶片型式对流速分布、压力分布以及泵性能的影响。提出了三维紊流数值分析基础上的离心泵叶轮改型设计方法。主要有以下几方面。 1．改进叶轮进水角。使之适应来流条件，达到进口无撞击。 2．改变叶轮翼型安放角度，进一步消除旋涡。西安理工大学工程硕士学位论文一 3．改变叶轮翼型出水边厚度，使之水流出水角均匀。完成叶轮改型设计后，又经CPD分析验证以上分析及改型的效果。
【图文】：

示意图,网格节点,示意图,速度矢量

灵活选择合适的拓扑结构，并安排疏密分布，，提高结构网格处理复杂外形的能力。从而降低了网格生成的难度，生成了贴体及与边界正交的高质量的结构化网格。图3.1是四个区域的分法，图3.2是网格节点示意图。势、七厂人丁?，，汀火扮图3.1四个区域的分法图3.2网格节点示意图3.2原型离心泵叶轮的CFD分析本文采用贴体坐标下的有限体积法求解雷诺平均N一S方程，应用标准k一紊流模型加壁面函数法对离心水泵叶轮内部典型工况下的三维紊流流动进行了详细的数值计算与分析，获得了合理的流速和压力分布。其中图3.3是上盖板附近速度矢量，图3.4是上下盖板中间速度矢量，图3.5是下盖板附近速度矢量，图3.6是叶片工作面附近速度矢量，图3.7是叶片中间面速度矢量

流线,分布规律,等势线,吸力面

巧流线分布规律
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TH311

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