中压安注泵的水力模型开发与实验验证

发布时间：2021-03-17 21:25

　　泵在工业领域中是非常重要的一类动设备,而离心泵则在各类泵产品中的应用范畴最为宽广。一直以来,对多级离心泵的水力模型优化设计和性能提升得到了广泛关注,尤其是计算流体力学（CFD）技术出现以后,通过实现泵类产品的数值模拟以及参数化设计,使其研发速度和水平都得到了大幅度提升。截至目前,对于多级离心泵的多工况设计和性能陡降（消除驼峰）方面研究较少。本文的研究对象为我公司新一代改进型压水堆（EPR）核电站核岛中的中压安注（MHSI）泵,由于工作环境特殊,对中压安注泵的设计指标和安全运行的稳定性也提出了更为严格的要求。本文主要研究了中压安注泵的首级叶轮和导叶,次级叶轮和导叶等主要过流部件的水力性能及汽蚀余量（NPSH）。通过利用Concept NREC软件的泵一维设计与性能预测模块实现了初步模型设计,利用NUMECA系列软件对各部件实现水力性能数值模拟并对结果进行分析对比,通过NREC软件对泵的三维叶片实现改进设计,优化各主要过流部件的水力性能,然后通过叠加各级进行数值模拟并分析计算结果,考察各级之间的相互影响。根据各种不同方案的对照分析以确定满足要求的最终方案。最后进行模型实验,将实验结果与数值... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 离心泵多工况设计及性能陡降的研究现状
    1.3 CFD技术发展现状
    1.4 本文的主要研究内容
2 数值计算方法
    2.1 软件工具
        2.1.1 Concepts NREC
        2.1.2 NUMECA
    2.2 控制方程
    2.3 湍流模型
    2.4 网格生成技术
    2.5 数值求解方法
    2.6 本章小结
3 中压安注泵的水力模型设计与数值模拟
    3.1 技术路线
    3.2 设计参数
    3.3 前期准备
        3.3.1 确定模化比和级数
        3.3.2 确定单级模型性能
    3.4 数值模拟准备
        3.4.1 研究对象与数据准备
        3.4.2 网格建模
        3.4.3 边界条件
    3.5 水力模型改进设计与分析
        3.5.1 初步方案（PUMPAL设计）
        3.5.2 中期方案
        3.5.3 最终方案
    3.6 本章小结
4 中压安注泵水力模型的实验验证
    4.1 首级实验验证
    4.2 次级实验验证
    4.3 CFD结果与实验结果对比
    4.4 本章小结
5 结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]采用叶轮出口斜切及导叶喉部优化改善一台节段式多级泵外特性的数值分析与试验研究[J]. 武斌,冀春俊.  水泵技术. 2014(06)
[2]叶片参数对离心泵关死点性能影响的试验分析[J]. 吴贤芳,刘厚林,谈明高,董亮,任芸.  流体机械. 2012(08)
[3]离心泵多工况水力性能优化设计方法[J]. 王凯,刘厚林,袁寿其,吴贤芳,王勇.  排灌机械工程学报. 2012(01)
[4]基于多工况性能预测的双吸泵优化设计方法[J]. 赖喜德,胡苑,王建录,许晔,宫传瑶.  水泵技术. 2008(04)
[5]CFD技术在离心泵设计工作中的应用[J]. 牟介刚,张生昌.  水泵技术. 2006(02)
[6]离心泵性能曲线产生驼峰的机理及消除措施[J]. 牟介刚,张生昌,郑水华,邓鸿英.  农业机械学报. 2006(04)
[7]固液两相流泵的研究进展[J]. 倪福生,杨年浩,孙丹丹.  矿山机械. 2006(02)
[8]基于滑移网格与RNG湍流模型计算泵内的动静干扰[J]. 徐朝晖,吴玉林,陈乃祥,刘宇,张梁,吴玉珍.  工程热物理学报. 2005(01)
[9]泵优化设计国内现状及发展趋势[J]. 李龙,陈黎明.  水泵技术. 2003(02)
[10]低比速多级离心泵消除驼峰的试验研究[J]. 邢白俊,王红哲.  水泵技术. 2001(06)

硕士论文
[1]固液两相流离心泵内部流动特征的数值计算[D]. 唐华.浙江理工大学 2014



本文编号：3087739