全贯流泵水力性能及其节流径向间隙尺寸研究

发布时间：2023-04-22 21:47

　　全贯流泵将水泵叶轮直接布置在电机转子内部,使电机与泵整合为一体,因此全贯流泵又称为电机泵。全贯流泵工作时,叶轮随同转子一起旋转,水流从转子的内腔流过,电机转子处于流体中,属于湿转子。全贯流泵具有结构紧凑、安装灵活方便和泵房简单等特点,工程中得到越来越多的应用。但全贯流泵电机定子、转子之间存在工作间隙,该间隙中存在间隙回流,间隙回流一方面可以起到散热的作用,另一方面会影响叶轮进口的流场,增大电机转子的摩擦损失,导致全贯流泵的水力性能参数发生变化,而变化规律至今未能充分掌握,因此研究节流间隙尺寸对全贯流泵间隙回流流量、泵水力性能以及内流特性的影响对于全贯流泵的创新与发展有着重要的意义。本文在轴流泵模型基础上设计全贯流泵,并分别制造了模型泵。采用CFD技术对普通轴流泵和全贯流泵内部流场进行数值模拟计算,利用高精度水力机械试验台进行了水泵模型试验。对比分析了轴流泵和间隙d--0.65mm全贯流泵的内流特性及水力性能,并将数值模拟计算结果与模型试验结果进行比较分析,验证了数值计算的准确性。在初始间隙d=0.65mm全贯流泵的基础上改变节流间隙d的尺寸,计算了 d=0.4mm、1mm、1.5mm、...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
符号说明
第一章 绪论
    1.1 概述
    1.2 国内外研究现状与发展
        1.2.1 水泵内部流动数值模拟研究现状
        1.2.2 水泵压力脉动研究现状
    1.3 本文研究技术路线图
    1.4 本文主要研究内容
第二章 泵内流动数值模拟基本理论及方法
    2.1 计算流体力学简介
    2.2 基本控制方程
    2.3 离散方法
    2.4 数值模拟方法
    2.5 本章小结
第三章 模型试验系统及测试方法介绍
    3.1 模型试验系统简介
    3.2 水泵主要参数
    3.3 测试方法
    3.4 效率测试不确定度分析
        3.4.1 试验台的系统不确定度
        3.4.2 效率测试的随机不确定度
        3.4.3 效率测试总不确定度
    3.5 模型试验结果
    3.6 本章小结
第四章 轴流泵和全贯流泵数值计算与分析
    4.1 轴流泵和全贯流泵数值计算
        4.1.1 计算对象
        4.1.2 网格划分
        4.1.3 计算设置以及边界条件
    4.2 轴流泵与全贯流泵数值模拟水力性能对比分析
    4.3 数值模拟与模型试验对比分析
    4.4 轴流泵与全贯流泵进水管水力性能分析
    4.5 轴流泵与全贯流泵叶轮水力性能分析
    4.6 轴流泵与全贯流泵导叶水力性能分析
    4.7 轴流泵与全贯流泵出水管水力性能分析
    4.8 本章小结
第五章 全贯流泵的节流间隙对其水力性能的影响
    5.1 不同间隙的全贯流泵的水力性能分析
    5.2 不同间隙下全贯流泵的进水管水力性能分析
    5.3 不同间隙下全贯流泵的叶轮室水力性能分析
    5.4 不同间隙下全贯流泵的导叶水力性能分析
    5.5 不同间隙下全贯流泵的出水管水力性能分析
    5.6 本章小结
第六章 轴流泵和全贯流泵的非定常对比分析
    6.0 非定常计算设置
    6.1 压力脉动试验
    6.2 进水管压力脉动特性
    6.3 叶轮室压力脉动特性
    6.4 导叶体压力脉动特性
    6.5 出水管压力脉动特性
    6.6 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间主要科研工作



本文编号：3798456