无堵塞泵内部三维不可压湍流场的数值模拟

发布时间：2020-11-10 05:57

　　 随着科学技术的进步和经济的发展，许多领域对流体机械的性能要求越来越高，传统设计方法已不能很好满足新的需要，应采用现代设计理论和方法，这要求设计者首先掌握流体机械内部流动状况。 本文围绕对无堵塞泵叶轮内部三维不可压湍流场进行了数值模拟，计算出了叶轮内部的速度场和压力场，给出了三维分布图，对数值计算结果进行了分析和研究，并对今后的研究方向提出了一些建议。本文的主要工作有： 1．简要介绍了流体机械设计方法、湍流和计算流体力学的发展状况及在工程中的应用； 2．介绍网格生成技术以及各自的特点，引入基于代数生成方法的曲面网格生成技术的概念以及具体应用流体机械领域中在生成强旋与强扭的流道的三维贴体网格实施的方法； 3．用微分方程法生成计算网格，采用泊松方程完成无堵塞泵的三维贴体网格的自动生成，通过构造波松方程源项P、Q、R分布函数控制网格的疏密度； 4．对计算模型进行了详细的阐述，采用双方程模型和壁面函数法使N-S方程封闭并避开粘性支层，加快求解速度； 5．采用工程实际应用广泛的湍流模型即基于雷诺时均方程和K-ε双方程湍流模型，采用贴体坐标和交错网格系统对N-S方程用有限体积法进行离散。为消除齿形压力脉动，采用交错网格存放变量，用SIMPLE算法求解N-S方程，对无堵塞泵叶轮内部三维不可压湍流场进行数值模拟； 6．应用流体力学商用CFD软件FLUENT对无堵塞泵实施网格划分以及对其叶轮内部三维不可压湍流场进行数值模拟。用上述方法求解无堵塞泵叶轮内部三维湍流速度场和压力场，给出了速度和压力云图，并对数值计算结果进行了分析和研究。
【学位单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2003
【中图分类】：TB126;TH3
【部分图文】：

外流道截面速度分布图

图5一17双流道泵叶轮内部圆柱形流道的三维速度场
【引证文献】

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本文编号：2877568