螺旋离心泵工作特性实验及叶轮内部流场的CFD数值模拟

发布时间：2020-07-24 16:58

【摘要】：螺旋离心泵是将螺旋泵与离心泵融合为一体的一种新型杂质泵，其独特的结 构可以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：螺旋离心泵可通性好、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。现在，螺旋离心泵已广泛用于输送水果、 蔬菜、绒状物、纸浆、污泥、活鱼、及其它高浓度浆液，成为一种理想的杂质泵。 但到目前为止，在螺旋离心泵的设计和特性研究方面，都远没有达到普通离 心泵那样的水平，在设计方面，国内主要还是采用设计普通离心泵的一元理论方 法。而在泵的外特性及内部流动研究方面，国内进行的研究更少，只有很少人做 过个别方面的研究，而用CFD方法对螺旋离心泵内部流场进行模拟，在国内还 没有见到相关文献，所以，对螺旋离心泵进行外特性实验研究及内部流场模拟， 探讨叶轮内部流动规律，总结出叶轮及泵体参数对该型泵性能的影响，为螺旋离 心泵设计提供参考并积累经验数据，有着重要的理论意义和实际应用价值。 本课题的主要工作有： 1、 参考国内外进行水泵特别是两相流水泵实验的实验装置建立了可以测量 螺旋离心泵能量及汽蚀性能的开式试验台。 2、 在开式台上对螺旋离心泵进行了能量及汽蚀性能试验，并分析了螺旋离 心泵的工作特性。 3、 对螺旋离心叶轮内部流场进行了数值模拟，探讨螺旋离心叶轮内部流动 规律。 4、 总结各种因素对螺旋离心叶轮工作性能的影响并提出改进设想。
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TH311
【图文】：

1、费用低;2、速度快:设计人员利用计算机可以进行多种结构的流场计算，从中选择基于以上优点，近几年来，涡轮机械内部流动的数值模拟己经成为分析和设计泵和水轮机的有力工具。在以往，先根据经验系数和一维流动理论设计出新产品，然后上实验台测量产品性能，再对发现的不合理的地方进行修正，再实验，如此循环多次才可获得较理想的产品。但仍然对叶轮或转轮内部流动知之甚少，而且产品的开发周期延长，费用成比例增加;从而限制了透平机械性能的进一步提高。现在，借助于CFD数值模拟，不仅可以缩短产品的开发周期，降低开发费用，而且可以对叶轮或转轮内部流动有清楚的认识，这对提高透平机械的开发研究水平有非常重要的意义。

叶轮进行内部流动模拟，可选取由叶轮进「!’卜面、叶片、轮毅、廿十轮出「]!fzi及l吸入锥管内表面(为简化计算，忽略了吸入锥竹和叶片一般为0.5毫米左右)构成。如图4一1所示:之间的间隙，该间隙很小，2、采用合适的方式及网格单元形式对计算域进行网格划分，离散化计算域图4一2流道网格划分s~ariz主ng艺QUI从OLEs水万，of3Dele跳ents胜easuredforl爪eshedvolu犯e(，)Fro.valueTovalueco叭tinrange%ofto七alcoUnt(333499)行产，‘n曰

本文编号：2769141