离心式水泵仿生非光滑增效研究

发布时间：2020-10-10 16:34

　　 水泵在工农业生产与人们生活中用电量大,但效率很低。为提高水泵效率,本文从仿生学的角度出发,应用仿生非光滑技术,对在水泵行业中应用广泛的离心水泵(本文选用200QJ50-26型)进行了仿生非光滑增效节能的研究。设计出了九种仿生非光滑叶轮模型,运用TG-5400型金属腐蚀雕刻机对模型进行了加工。建立了离心水泵试验台,并对所设计出的离心式水泵模型进行了流量、扬程、电压和电流的测量。运用正交试验极差分析和方差分析对试验结果进行了分析,得出了各流量点的影响效率的主次因素和因素的最优水平。根据统计学原理,得出了两个有规律的流量段,并对两个流量段的主次因素和最优水平进行了对比分析。对两个流量段的效率和增效率分析表明,某些仿生改形表面的模型具有十分明显的增效效果。最后对最优模型进行了计算机模拟,并对模拟结果进行了分析。 上述研究工作及所取得的研究成果,为仿生非光滑技术在离心式水泵中应用的进一步研究提供了前期基础。
【学位单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2006
【中图分类】：TH311
【部分图文】：

1.2 流体力学基础1.2.1 流体的黏性流体的黏性是流体的重要属性。黏性与流体的运动规律密切相关，它表示流体各部分之间动量传递的难易程度，反应了流体抵抗剪切变形的能力。是流体运动产生阻力和能量损失的原因。实际流体都是有黏性的，流体的黏性用黏度系数μ表示。如图 1-1 和 1-2，两平行平板它们之间的距离为 h，其间充满液体，下板固定不动，上板以速度 u 匀速沿 x 轴方向运动，由于黏性，流体会粘附于它所接触的固体表面，与上板接触的流体以速度 u 运动，而与下板接触的流体固定不动，两板间的流体作平行于平板的运动，其速度大小由下板的零均匀过渡到上板的 u，呈直线分布。

并在物面附近出现与主流方向相反的回流，流体力学中称这种现象为边界层离，又称边界层脱离。流线型物体在非正常情况下也能发生边界层分离。边界层分离现象示意图 1-3 和 1-4。图 1-3 a.流线形物体 b.非流线形物体

层很薄的区域，在该区域内速度沿法向变化很快，从物体表面上的零值外缘上几乎等于无黏流的速度值，这一区域即为附面层，又称为“边界层1.2.3.2 边界层分离当流体绕流非流线型物体时，物面上的边界层在某个位置开始脱离并在物面附近出现与主流方向相反的回流，流体力学中称这种现象为边离，又称边界层脱离。流线型物体在非正常情况下也能发生边界层分离边界层分离现象示意图 1-3 和 1-4。
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本文编号：2835316