基于流场分析技术的双吸泵性能优化研究

发布时间：2017-10-07 20:28

  本文关键词：基于流场分析技术的双吸泵性能优化研究

  更多相关文章： 双吸泵 数值模拟 流场分析技术 叶轮流道型线 叶片切割

【摘要】：泵是一种输送液体或使液体增压的机械，每年全国总发电量的四分之一左右要消耗在泵类产品上。在所有泵类产品中，双吸泵具有结构简单、使用维修方便、流量大、扬程较高等优点，在矿山、电力、冶金以及城市给排水、污水处理等行业用量巨大。因此，双吸泵性能优化的研究具有很高的现实意义。 论文首先以OTS125-500型双吸泵为研究对象，采用Creo软件进行三维造型，通过ICEM软件划分网格，运用FLUENT软件对该双吸泵进行了三维数值模拟，比较了Standard k-、RNG k-和Realizable k-湍流模型的结果，并与实测值进行了对比，确定了采用Realizablek-湍流模型，实现双吸泵性能的准确预测。接着详细研究了OTS125-500型双吸泵的内部流动特点，分析了双吸泵内部的流动现象，找到流动存在不合理区，并针对性的进行了叶轮前后盖板型线优化设计，优化后的双吸泵在设计工况点效率提高了1.54%。然后针对650SW型双吸泵分别计算了有无密封环情况下的扬程和效率，得到了在完全密封没有泄漏情况下的理想扬程及效率，指出密封条件对大流量双吸泵效率的重要性。最后以OTS300-700双吸泵为研究对象，计算了五个不同流量点下的泵性能曲线，对叶片出口处进行三角形切割，发现切割对双吸泵性能曲线的影响规律，，并得到不同切割量下泵的扬程与效率曲线，切割量为8mm时设计工况下泵效率提高1.9%，大流量点高2.12%，并且扬程曲线驼峰消失，所得结果对实际生产中叶片切割量有较好的指导意义。
【关键词】：双吸泵 数值模拟 流场分析技术 叶轮流道型线 叶片切割
【学位授予单位】：中国计量学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH38
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-8
• 目次8-10
• 图清单10-12
• 表清单12-13
• 1 绪论13-21
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 研究方法与国内外研究现状14-19
• 1.2.1 研究方法14-15
• 1.2.2 国内研究现状15-18
• 1.2.3 国外研究现状18-19
• 1.3 论文主要工作与创新点19-21
• 1.3.1 主要完成工作19-20
• 1.3.2 创新点20-21
• 2 数值模拟理论基础21-26
• 2.1 控制方程21
• 2.2 湍流模型21-24
• 2.2.1 雷诺时间平均法22-23
• 2.2.2 常用湍流模型23-24
• 2.3 离散化基础24-26
• 3 双吸泵流道三维建模26-31
• 3.1 蜗壳水体三维建模26-28
• 3.2 叶轮实体三维建模28-30
• 3.3 双吸泵流道生成30-31
• 4 计算区域离散化31-39
• 4.1 网格生成31-35
• 4.1.1 结构化网格31-32
• 4.1.2 非结构网格32-33
• 4.1.3 混合网格技术33
• 4.1.4 双吸泵流道网格生成33-35
• 4.2 边界条件设置35-36
• 4.2.1 进口边界条件35-36
• 4.2.2 出口边界条件36
• 4.3 旋转静止流体域耦合36-38
• 4.3.1 叶轮和蜗壳流域设置36-37
• 4.3.2 交界面设置37-38
• 4.4 参数统计38-39
• 5 影响双吸泵性能因素39-69
• 5.1 叶轮盖板型线的优化设计39-52
• 5.1.1 OTS125-500 双吸泵计算模型39-40
• 5.1.2 网格无关性验证40-41
• 5.1.3 原型泵计算结果与分析41-47
• 5.1.4 叶轮优化设计及计算结果分析47-52
• 5.1.5 小结52
• 5.2 双吸泵流动损失52-58
• 5.2.1 650SW 双吸泵计算模型53-54
• 5.2.2 网格无关性验证54-55
• 5.2.3 密封环对泵性能的影响55-58
• 5.2.4 小结58
• 5.3 叶片出口三角形切割58-69
• 5.3.1 OTS300-700 双吸泵计算模型59-60
• 5.3.2 网格无关性验证60-61
• 5.3.3 原型泵计算结果与分析61-62
• 5.3.4 叶片出口三角形切割后计算结果与分析62-67
• 5.3.5 小结67-69
• 6 总结和展望69-71
• 6.1 全文总结69-70
• 6.2 展望70-71
• 参考文献71-75
• 作者简历75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈松松;阮越广;阮晓东;邹俊;付新;;半开式叶轮离心泵的效率优化与分析[J];机电工程;2011年07期

2 邓文剑;楚武利;吴艳辉;;离心泵叶轮内流场的计算机仿真[J];计算机仿真;2008年10期

3 何有世,袁寿其,郭晓梅,张金凤;分流叶片离心泵叶轮内变工况三维数值分析[J];江苏大学学报(自然科学版);2005年03期

4 杨敏官;刘栋;顾海飞;李忠;;盐析液固两相流场的PIV测量方法[J];江苏大学学报(自然科学版);2007年04期

5 袁寿其,陈池,郑铭,李f3;无过载离心泵叶轮内三维不可压湍流场计算[J];机械工程学报;2000年05期

6 郭鹏程,罗兴

本文编号：989914