【摘要】：泵在火電、核電和軍工領域是非常重要的設備。隨著國內計算流體力學(CFD)技術的使用逐漸成熟,葉片泵的水力模型的改進設計和效率提升具有了更大的可行性和便捷性,研發(fā)周期逐漸縮短,水力模型效率大幅提升。葉片泵按參數劃分,可分為離心、混流和軸流,對于不同參數葉片泵統(tǒng)一的高效開發(fā)的方法研究比較少�？偨Y多年水力模型的開發(fā)經驗,共有技術為:高效葉輪開發(fā)匹配低損耗高匹配性定子件。為了驗證方法的實用性,從沈鼓現(xiàn)有產品中選取離心、混流和軸流參數的水力模型,進行改進設計、CFD計算驗證、CFD與試驗對比驗證和試驗驗證改進效果。選取的離心參數產品為凝結水泵,研究內容是次級離心葉輪和導流殼;選取的混流參數產品為軍工某泵,主要研究內容是混流葉輪、導葉和壓水室;選取的軸流參數產品為核電用小堆主泵,主要研究內容是軸流葉輪和導葉。應用美國的Concept NREC軟件的Pumpal模塊進行低維設計,獲得原始葉輪和導葉等葉片類水力模型。應用成熟CFD軟件NUMECA,對水力模型進行數值模擬。通過NREC軟件的中Axcent模塊對原始方案進行三維的改進設計,修改葉輪和導葉的型線,反復迭代后得出高效葉輪和導葉。同時,在選取的產品中,因工業(yè)系統(tǒng)需求,需要解決凝結水離心泵關閉點揚程、軍工某混流泵低頻段壓力脈動幅值、小堆主泵寬工況等三元約束問題。本文開發(fā)的凝結水泵水力模型,在國家檢測中心進行性能測試,效率和關閉點性能指標滿足設計要求,達到國內領先的技術水平;軍工某混流泵混流水力模型,對比分析驗證,較原始方案有3個百分點的效率提高,低頻段壓力脈動幅值降低了近40倍,軍用泵類產品在該領域取得重大突破;小堆主泵軸流水力模型,對比分析驗證,較2012年南水北調項目~([1]),效率提高4.8個百分點,達到國際先進的技術水平。這三個項目能夠增強公司的市場競爭力,打破國外對中國的技術壟斷,帶來可觀的經濟和社會效益。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH31

【參考文獻】

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1 吳俊;張雙全;;雙蝸殼混流泵內部流場數值模擬與葉輪改型設計[J];水電能源科學;2011年03期

2 謝蓉;單玉姣;王曉放;;混流泵葉輪流動性能數值模擬和葉型優(yōu)化設計[J];排灌機械工程學報;2010年04期

3 王洪亮;施衛(wèi)東;陸偉剛;周嶺;王川;;基于正交試驗的深井泵優(yōu)化設計[J];農業(yè)機械學報;2010年05期

4 賈瑞宣;徐鴻;;低比轉速混流泵葉輪優(yōu)化設計[J];排灌機械工程學報;2010年02期

5 周立;;基于FLUENT鋅液泵內部流場數值模擬[J];金屬材料與冶金工程;2009年04期

6 程云章;駱賓海;吳文權;;基于CFD技術的雙吸離心泵節(jié)能技術研究[J];水力發(fā)電;2009年04期

7 劉冬桂;吳波;宋夢斌;;斜流泵和軸流泵新型吸入喇叭口的設計與應用[J];水泵技術;2008年06期

8 徐朝暉,吳玉林,陳乃祥,劉宇,張梁,吳玉珍;基于滑移網格與RNG湍流模型計算泵內的動靜干擾[J];工程熱物理學報;2005年01期

9 李龍,陳黎明;泵優(yōu)化設計國內現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];水泵技術;2003年02期

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本文編號：2644695