多级离心泵的全面性能预测
发布时间：2020-12-21 06:12
由于泵的传统性能测试方法需要消耗较多的时间和人力物力,因此本课题尝试找到一种较为节省资源的测试方法。本文简单论述了以往性能预测发展的趋势,讨论了以往采用的性能预测方式的优点和不足,提出了进行多级离心泵全面性能预测的分析策略。本文以多级离心泵为研究对象,在前人进行相关研究的基础上,使用CFD 软件STAR-CD 对某一具体型号的多级离心泵的内部流场进行数值模拟。综合考虑水力损失、容积损失和圆盘摩擦损失,以期得到比较好的全面性能预测结果,并总结出一种应用于离心泵全面性能预测的可行方法。另外,本文针对间隙部分的流动情况进行了分析,重点讨论了影响容积损失与圆盘摩擦损失的相关因素。研究结果表明:压差、间隙宽度、进口圆周速度,间隙长度等因素均对容积损失与圆盘摩擦损失有影响。由于网格数量较大,本文将整机分为几个部分进行处理,对象涉及叶轮、导叶、口环间隙、轴套间隙、平衡盘间隙等; 并根据流场的周期性变化规律,对每个计算区域均采用周期性边界条件,仅计算其中的一部分,以减小计算量。本文使用k ? ε高雷诺数模型对三维流场进行分析,速压耦合使用SIMPLE 算法。采用了以扭矩计算轴功率、以扬程和流量计算有效...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
结构化（左）与非结构化网格（右）
2 12 2 2 1 1 11( ) ( )2 2r u z r u zHρ g ρg g g= + 叶轮部分对流体所做的功率按下式进行计算：0 z0P =T ω其中ω为叶轮转动的角速度。图 3.5 是叶轮的整体造型图。由于非结构化网格有利于计算区域网格的划分，同时对网格的质量也有所保证，因此采用非结构化网格对叶轮进行网格划分。另外，由于计算的区域比较大，如果对整个叶轮进行水力计算，则会出现网格数量过多，计算量过大的问题。考虑到叶片的对称性布置，可取其中一个叶片角度范围内的叶轮区域进行计算。图 3.6 为叶轮的计算网格，采用了周期性边界条件:1 01 0( , , ) ( , , )2 /r Z r ZZφ θ φ θθ θ π = = + 对叶轮部分只计算一个叶片。
2 12 2 2 1 1 11( ) ( )2 2r u z r u zHρ g ρg g g= + 叶轮部分对流体所做的功率按下式进行计算：0 z0P =T ω其中ω为叶轮转动的角速度。图 3.5 是叶轮的整体造型图。由于非结构化网格有利于计算区域网格的划分，同时对网格的质量也有所保证，因此采用非结构化网格对叶轮进行网格划分。另外，由于计算的区域比较大，如果对整个叶轮进行水力计算，则会出现网格数量过多，计算量过大的问题。考虑到叶片的对称性布置，可取其中一个叶片角度范围内的叶轮区域进行计算。图 3.6 为叶轮的计算网格，采用了周期性边界条件:1 01 0( , , ) ( , , )2 /r Z r ZZφ θ φ θθ θ π = = + 对叶轮部分只计算一个叶片。
【参考文献】：
期刊论文
[1]混流可逆式转轮密封装置的泄漏量及其对机组运行的影响[J]. 戴勇峰,王海,张克危,郑莉媛,朱兴兵,楼勇,游光华,孔令华. 水力发电学报. 2005(02)
[2]多级离心泵的全面性能预测[J]. 蒋鸿,张克危. 水泵技术. 2005(01)
[3]离心油泵叶轮口环间隙对性能的影响[J]. 李文广,费振桃,蔡永雄. 水泵技术. 2004(05)
[4]离心泵叶轮内的网格生成与计算流体力学分析[J]. 刘胜柱,郭鹏程,罗兴锜. 农业工程学报. 2004(05)
[5]水泵内部的三维数值模拟[J]. 周春良,郑洪涛. 应用科技. 2004(07)
[6]泄漏量对圆盘摩擦损失影响的数值计算[J]. 费振桃,蔡永雄,李文广. 水泵技术. 2004(02)
[7]轴流泵端壁区域流动三维粘性数值计算[J]. 陈次昌,杨昌明,王金诺,宋文武,季全凯. 四川工业学院学报. 2003(S2)
[8]离心泵的性能预测进展[J]. 杨军虎,张学静. 通用机械. 2003(12)
[9]国外水泵研究现状概述[J]. 严敬,杨小林. 排灌机械. 2003(05)
[10]泵副叶片动密封的CFD分析[J]. 刘伟超,张克危,王江祥. 通用机械. 2003(06)
本文编号：2929340
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
结构化（左）与非结构化网格（右）
2 12 2 2 1 1 11( ) ( )2 2r u z r u zHρ g ρg g g= + 叶轮部分对流体所做的功率按下式进行计算：0 z0P =T ω其中ω为叶轮转动的角速度。图 3.5 是叶轮的整体造型图。由于非结构化网格有利于计算区域网格的划分，同时对网格的质量也有所保证，因此采用非结构化网格对叶轮进行网格划分。另外，由于计算的区域比较大，如果对整个叶轮进行水力计算，则会出现网格数量过多，计算量过大的问题。考虑到叶片的对称性布置，可取其中一个叶片角度范围内的叶轮区域进行计算。图 3.6 为叶轮的计算网格，采用了周期性边界条件:1 01 0( , , ) ( , , )2 /r Z r ZZφ θ φ θθ θ π = = + 对叶轮部分只计算一个叶片。
2 12 2 2 1 1 11( ) ( )2 2r u z r u zHρ g ρg g g= + 叶轮部分对流体所做的功率按下式进行计算：0 z0P =T ω其中ω为叶轮转动的角速度。图 3.5 是叶轮的整体造型图。由于非结构化网格有利于计算区域网格的划分，同时对网格的质量也有所保证，因此采用非结构化网格对叶轮进行网格划分。另外，由于计算的区域比较大，如果对整个叶轮进行水力计算，则会出现网格数量过多，计算量过大的问题。考虑到叶片的对称性布置，可取其中一个叶片角度范围内的叶轮区域进行计算。图 3.6 为叶轮的计算网格，采用了周期性边界条件:1 01 0( , , ) ( , , )2 /r Z r ZZφ θ φ θθ θ π = = + 对叶轮部分只计算一个叶片。
【参考文献】：
期刊论文
[1]混流可逆式转轮密封装置的泄漏量及其对机组运行的影响[J]. 戴勇峰,王海,张克危,郑莉媛,朱兴兵,楼勇,游光华,孔令华. 水力发电学报. 2005(02)
[2]多级离心泵的全面性能预测[J]. 蒋鸿,张克危. 水泵技术. 2005(01)
[3]离心油泵叶轮口环间隙对性能的影响[J]. 李文广,费振桃,蔡永雄. 水泵技术. 2004(05)
[4]离心泵叶轮内的网格生成与计算流体力学分析[J]. 刘胜柱,郭鹏程,罗兴锜. 农业工程学报. 2004(05)
[5]水泵内部的三维数值模拟[J]. 周春良,郑洪涛. 应用科技. 2004(07)
[6]泄漏量对圆盘摩擦损失影响的数值计算[J]. 费振桃,蔡永雄,李文广. 水泵技术. 2004(02)
[7]轴流泵端壁区域流动三维粘性数值计算[J]. 陈次昌,杨昌明,王金诺,宋文武,季全凯. 四川工业学院学报. 2003(S2)
[8]离心泵的性能预测进展[J]. 杨军虎,张学静. 通用机械. 2003(12)
[9]国外水泵研究现状概述[J]. 严敬,杨小林. 排灌机械. 2003(05)
[10]泵副叶片动密封的CFD分析[J]. 刘伟超,张克危,王江祥. 通用机械. 2003(06)
本文编号：2929340
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