半开式离心泵叶顶间隙流动特性研究

发布时间：2017-06-05 04:08

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【摘要】：在半开式叶轮离心泵中，离心泵的前盖板与叶轮叶片顶端之间的间隙被称为叶顶间隙，它是半开式离心叶轮的主要几何参数之一。受到端壁面边界层和叶片边界层之间的相互干涉以及二次流等影响，，叶顶间隙泄漏流极为复杂，且对半开式叶轮离心泵的内部流动、能量传输、载荷能力等都有着重要的影响。国内外对于半开式叶轮离心泵叶顶间隙泄漏流动、叶轮流道内流动细节等缺少深入研究。因此研究叶顶间隙对半开式叶轮离心泵性能的影响、叶顶间隙泄漏流的流动特性等尤为重要。本文以某一半开式叶轮离心泵作为研究对象，对比分析三种不同叶顶间隙对模型泵性能的影响、叶顶间隙泄漏涡的演变过程以及叶顶间隙泄漏量的计算等，为离心泵低能耗设计、高效率运行提供一定的理论依据与技术支撑。主要研究内容如下： （1）在三种叶顶间隙下，对模型泵进行了数值计算，揭示叶顶间隙涡的演变过程，对比分析了间隙值对泵性能及内部流动的影响；特别是小流量时模型泵叶轮流道及叶顶间隙层内的泄漏涡、二次流等特殊流动。 （2）基于数值计算结果对不同叶顶间隙下的间隙泄漏量进行计算，得到不同工况下的叶顶间隙泄漏量。 （3）对模型泵进行了不同叶顶间隙下的外特性试验，得到扬程-流量等外特性曲线，揭示不同叶顶间隙对半开式叶轮离心泵性能的影响，对比分析了试验和数值计算得到的性能结果。 （4）利用PIV测试技术，对模型泵叶顶间隙区域的速度场进行试验测量，研究叶顶间隙层内的流动情况，掌握叶顶间隙对模型泵内流场及间隙层流动特性的影响规律。
【关键词】：半开式叶轮 叶顶间隙 流动特性 间隙涡 泄漏量
【学位授予单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH311
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-18
• 1.1 研究背景及意义8-9
• 1.2 开式离心泵的研究现状9-11
• 1.3 叶顶间隙流动特性的研究现状11-14
• 1.4 PIV 试验研究现状14-16
• 1.5 本文主要研究内容16-18
• 第二章 模型泵的数值计算方法18-26
• 2.1 几何造型18-20
• 2.2 网格划分20-22
• 2.3 边界条件设置22-23
• 2.4 数学模型23-25
• 2.4.1 控制方程23-24
• 2.4.2 标准κ -ε湍流模型24-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第三章 叶顶间隙流动的数值计算26-46
• 3.1 不同叶顶间隙下的流动特性26-30
• 3.1.1 压力分布26-28
• 3.1.2 速度分布28-30
• 3.2 叶顶间隙涡的演变过程30-37
• 3.2.1 叶根及叶顶间隙层的流动分析30-34
• 3.2.2 X=0 截面内的流动分析34-37
• 3.3 不同工况叶顶间隙流动的分析37-42
• 3.4 叶顶间隙泄漏量的计算42-44
• 3.5 本章小结44-46
• 第四章 模型泵的试验研究46-63
• 4.1 外特性试验研究46-53
• 4.1.1 试验内容及方法46-48
• 4.1.2 试验系统48-49
• 4.1.3 数值与试验结果对比分析49-53
• 4.2 P IV 试验研究53-61
• 4.2.1 工作原理53-55
• 4.2.2 试验系统55-59
• 4.2.3 PI V 试验设定及测量59
• 4.2.4 试验分析59-61
• 4.3 本章小结61-63
• 第五章 总结与展望63-66
• 5.1 总结63-65
• 5.2 展望65-66
• 参考文献66-71
• 致谢71-72
• 攻读硕士学位期间的研究成果72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张凯华;高速部分流泵轴向力的影响因素分析[J];导弹与航天运载技术;1999年01期

2 陈富新,罗鹏,巴德纯;流动可视化实验技术的最新进展及应用[J];风机技术;2005年04期

3 黄建德;开式和闭式离心泵进口回流的研究[J];工程热物理学报;1997年01期

4 陈党民,李新宏,黄淑娟;部分流泵蜗壳壁面静压及外特性研究[J];工程热物理学报;2005年06期

5 陈党民,李新宏,黄淑娟;部分流泵整机非定常流动数值模拟[J];工程热物理学报;2005年S1期

6 李金伟;刘树红;杨帆;吴玉林;;微小型粘性泵的内部流场PIV试验研究[J];工程热物理学报;2007年01期

7 牛茂升;臧述升;黄名海;;间隙高度对涡轮叶顶间隙流动的影响[J];工程热物理学报;2008年06期

8 崔宝玲;赵瑞;张玉良;郑齐銮;朱祖超;;高速开式离心泵内部的流动特性研究[J];工程热物理学报;2010年04期

9 施卫东;张华;陈斌;张德胜;张磊;;不同叶顶间隙下的轴流泵内部流场数值计算[J];排灌机械工程学报;2010年05期

10 崔宝玲;黄达钢;史佩琦;金庆明;;叶顶间隙对低比转数半开式离心泵性能的影响[J];排灌机械工程学报;2012年03期

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本文编号：422866