螺旋离心泵的叶片变螺距设计及数值模拟

发布时间：2020-07-21 09:51

【摘要】： 随着科技的进步和经济的发展,使用水力机械输送各种固态物质的领域不断扩大。螺旋离心泵作为一种新型杂质泵,将螺旋泵与离心泵融合为一体,其独特的结构可将两者的优势充分发挥。与传统杂质泵相比,螺旋离心泵具有一系列的优点:可通性好、不易堵塞、过流部件磨损小、效率高、使用寿命长、运行费用低,并且具有良好的可调节性。 叶轮是叶轮泵的重要元件,甚至可以说是叶轮泵的心脏,叶轮泵性能的好坏很大程度上取决于叶轮设计是否合理,而叶轮的叶片形状对叶轮的水动力特性具有决定性的影响。对于输送固液两相流介质的螺旋离心泵来说,由于其叶轮内水流状态的复杂性,等螺距螺旋线的规则叶轮曲面方程已经难以满足设计优良水力性能叶轮的需要;从固液两相介质在螺旋离心泵叶轮内的运动状态来看,其叶轮使得流体完成从轴向至径向的过渡,液流的轴向速度由大变小,径向速度则相反,这就要求叶片的螺距从进口至出口要做由大到小的平滑变化。 本文分析了变螺距螺旋线的一般方程,并根据固液两相流在螺旋离心泵叶轮内轴向速度非等速的运动特征,以及螺旋离心泵的结构特征,推导了螺旋离心泵的叶片变螺距型线方程。采用150×100LN-32型螺旋离心泵的结构尺寸,根据螺旋离心泵的叶片变螺距型线方程设计了八种螺距变化方式不同的叶片变螺距螺旋离心泵。对这八个模型用Fluent软件进行清水介质和固液两相介质下的数值模拟,探讨了螺距变化方式对螺旋离心泵的扬程、效率、内流场及两相通过性等的影响。
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH311
【图文】：

可得轮缘和轮毅的叶片型线。(2)叶片实体的生成。由轮缘和轮毅两条型线边界混合就可以生是由于本文设计的螺旋离心泵的包角都比较大，因此仅由轮缘和生成叶片，就显得约束不够，导致叶片面不是平滑变化，所以还需们的线来约束其形状，本文通过PRO/E系统中的造型模块来生成在进入造型模块后，首先要每隔45”生成一条径向的轮缘和轮毅线分块来用边界混合生成叶片曲面模型，最后通过加厚的方式来生(3)轮毅和盖板的生成。草绘出叶轮的轴面结构图，由于本文变化方式不同的叶片变螺距螺旋离心泵模型的轴面结构巧O‘100LN一32型螺旋离心泵，因此要绘制的轴面结构图就是图2流线旋转360度便生成轮毅实体，由轮缘轴面流线旋转360度便(4)蜗壳的生成。该型螺旋离心泵采用了螺旋形蜗壳，断面形各个截面混合扫描便可以生成蜗壳实体。

蜗壳及盖板模型图

m=1叶片变螺距螺旋离心泵叶轮模型图

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本文编号：2764251