离心油泵粘油流动与性能的数值计算

发布时间：2021-06-24 16:28

　　本文研究课题为兰州理工大学2002年学术梯队及特色研究方向资助项目的的一部分。 离心油泵在我国石油、石油化工流程中广泛应用。离心油泵的性能计算和内部粘油流动特性的掌握对提高泵水力设计水平和性能优化有着重要工程实际意义和学术价值。但是目前针对离心油泵性能和内部粘油流动的数值计算研究还比较少。作为尝试,本文利用CFD软件FLUENT 6.1对一台用于LDV流动测量实验的全离心油泵内部三维粘性流场进行了数值计算。计算中,分别改变工况和粘度。为了掌握和验证FLUENT计算精度,对二维静止叶栅、旋转的矩形扩散流道、带吸入管的实验离心泵叶轮内部三维粘性流动分别进行了计算,得到了流动分离、壁面剪切应力、二次流、射流-尾流和水力损失等信息,分别将叶轮扬程系数、叶片压力系数与相应的试验数据进行了对比分析。研究表明: （1）应用标准k-ε紊流模型计算叶栅流动时,网格数目对计算结果有影响,收敛残差大小对结果没有影响;压力系数平均相对误差约为15%。 （2）计算得到的旋转扩散矩形流道内的相对速度剖面演化规律与试验结果基本吻合,得出的射流—尾流结构、不同断面内二次流的变化规律以及工况对它们的影... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

叶栅中后部的相对速度矢量图

采用bottmo一Pu的方式建立数值计算用模型，最后的模型如图3.11所示。由于整个计算区域在绕Z轴旋转，又不存在动静祸合的问题，所以，在建模的时候采用旋转参考坐标系，建立一个与计算区域以相同的角速度一起旋转的参考系。又二22.5义=14.5又=30，三丫测试段俯视图稳流装置进口实验测试段/‘尸一出口—书三4{图3.10实验装置简图由于整个计算区域是一个规则的几何体，因而采用六面体结构网格来划分整个计算域，最后得到的网格数目为85305个六面体单元，如图3.12所示。图3.11几何模型图3.12计算网格3.3.2流体物理参数流体为是空气，其密度户=1.225k岁m3，动力粘度一:=1.7s94e一o5Pa.s(kg/m一s)。

—书三4{图3.10实验装置简图由于整个计算区域是一个规则的几何体，因而采用六面体结构网格来划分整个计算域，最后得到的网格数目为85305个六面体单元，如图3.12所示。图3.11几何模型图3.12计算网格3.3.2流体物理参数流体为是空气，其密度户=1.225k岁m3，动力粘度一:=1.7s94e一o5Pa.s(kg/m一s)。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3247440