本文關(guān)鍵詞：基于數(shù)值模擬的圓弧轉(zhuǎn)子泵容積效率及流量特性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：凸輪轉(zhuǎn)子泵作為回轉(zhuǎn)式容積泵常用于介質(zhì)的輸送,該種泵可輸送高粘甚至是含固體顆粒物的介質(zhì),輸送過程中不會(huì)對(duì)介質(zhì)造成污染,因此被廣泛應(yīng)用于食品醫(yī)藥、石油化工、農(nóng)業(yè)和污水處理等領(lǐng)域。隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的不斷進(jìn)步,市場對(duì)泵性能的要求也不斷的提高。然而容積效率和流量脈動(dòng)是凸輪轉(zhuǎn)子泵需要得到提高和改善的兩個(gè)重要方面。容積效率不高會(huì)增加能源消耗,使得生產(chǎn)成本提高。流量脈動(dòng)會(huì)造成系統(tǒng)的壓力脈動(dòng),引起機(jī)械振動(dòng)和噪聲。除此以外,轉(zhuǎn)子泵的流量脈動(dòng)還會(huì)直接影響到所生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。目前國內(nèi)外轉(zhuǎn)子泵產(chǎn)品的性能有一定差距,國內(nèi)對(duì)凸輪轉(zhuǎn)子泵的開發(fā)多采用仿制或類比的方法,對(duì)其理論研究較少。為了進(jìn)一步改善凸輪轉(zhuǎn)子泵的性能、節(jié)約能耗、降低生產(chǎn)成本、擴(kuò)大其適用范圍,本文以三葉圓弧轉(zhuǎn)子泵為研究對(duì)象,運(yùn)用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對(duì)泵的容積效率和流量特性進(jìn)行了研究探索。本文主要內(nèi)容如下:(1)對(duì)三葉圓弧轉(zhuǎn)子型線的構(gòu)成及其必須滿足的條件進(jìn)行分析。根據(jù)共軛曲線的特點(diǎn)推導(dǎo)了轉(zhuǎn)子的型線方程。對(duì)轉(zhuǎn)子型線的重要參數(shù)(徑距比、面積利用系數(shù))進(jìn)行分析,并推導(dǎo)二者之間的關(guān)系。(2)從理論流量和泄漏角度出發(fā),以粘性流動(dòng)納維-斯托克斯方程為基礎(chǔ),分析圓弧轉(zhuǎn)子泵間隙泄漏速度和泄漏流量。推導(dǎo)圓弧轉(zhuǎn)子泵容積效率表達(dá)式,確定圓弧轉(zhuǎn)子泵容積效率的影響因素。(3)運(yùn)用容積變化法推導(dǎo)三葉圓弧轉(zhuǎn)子泵瞬時(shí)流量公式,在此基礎(chǔ)上分析流量脈動(dòng)頻率、流量不均勻系數(shù)、最大瞬時(shí)流量和最小瞬時(shí)流量。(4)運(yùn)用UG和ICEM建立轉(zhuǎn)子泵流道的幾何模型和網(wǎng)格模型,運(yùn)用ANSYS Fluent結(jié)合動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)對(duì)泵內(nèi)部流場進(jìn)行瞬態(tài)數(shù)值模擬,得到內(nèi)部流場信息以及泵的容積效率和流量不均勻系數(shù)受各因素影響的變化規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：轉(zhuǎn)子泵 容積效率 流量特性 數(shù)值模擬 動(dòng)網(wǎng)格
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH326
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 轉(zhuǎn)子泵概述10-12
• 1.1.1 轉(zhuǎn)子泵的結(jié)構(gòu)和工作原理10-12
• 1.1.2 轉(zhuǎn)子泵的工作特點(diǎn)12
• 1.2 轉(zhuǎn)子泵國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢12-14
• 1.2.1 轉(zhuǎn)子泵研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 轉(zhuǎn)子泵未來發(fā)展趨勢14
• 1.3 本文研究內(nèi)容和意義14-15
• 1.4 本章小結(jié)15-16
• 第二章 三葉圓弧轉(zhuǎn)子型線方程16-24
• 2.1 轉(zhuǎn)子型線分類及組成16-17
• 2.2 轉(zhuǎn)子型線要求17-18
• 2.3 三葉圓弧轉(zhuǎn)子型線方程18-21
• 2.3.1 理論型線基本參數(shù)及其幾何關(guān)系18-19
• 2.3.2 三葉圓弧轉(zhuǎn)子理論型線方程19-20
• 2.3.3 三葉圓弧轉(zhuǎn)子實(shí)際型線方程20-21
• 2.4 三葉圓弧轉(zhuǎn)子型線的面積利用系數(shù)21-23
• 2.4.1 徑距比21
• 2.4.2 面積利用系數(shù)21-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 第三章 三葉圓弧轉(zhuǎn)子泵容積效率和流量特性理論分析24-36
• 3.1 三葉圓弧轉(zhuǎn)子泵容積效率分析24-30
• 3.1.1 三葉圓弧轉(zhuǎn)子泵理論流量24-25
• 3.1.2 三葉圓弧轉(zhuǎn)子泵泄漏分析25-29
• 3.1.3 轉(zhuǎn)子泵容積效率29-30
• 3.2 三葉圓弧轉(zhuǎn)子泵瞬時(shí)流量分析30-34
• 3.2.1 瞬時(shí)流量計(jì)算30-33
• 3.2.2 流量特性分析33-34
• 3.3 本章小結(jié)34-36
• 第四章 模型的建立和前處理36-43
• 4.1 轉(zhuǎn)子和泵體幾何模型36-38
• 4.1.1 三葉圓弧轉(zhuǎn)子基本參數(shù)的確定36-37
• 4.1.2 轉(zhuǎn)子和泵體模型的建立37-38
• 4.2 轉(zhuǎn)子干涉檢驗(yàn)38-39
• 4.3 流道模型39-40
• 4.4 網(wǎng)格模型40-42
• 4.4.1 網(wǎng)格劃分軟件簡介40
• 4.4.2 網(wǎng)格的類型及劃分方式40-41
• 4.4.3 網(wǎng)格模型41-42
• 4.5 本章小結(jié)42-43
• 第五章 三葉圓弧轉(zhuǎn)子泵流場的數(shù)值模擬43-60
• 5.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)概述43
• 5.2 數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)43-47
• 5.2.1 計(jì)算流體力學(xué)控制方程43-45
• 5.2.2 湍流模型45-47
• 5.3 流場數(shù)值模擬47-50
• 5.3.1 數(shù)值模擬流程47-48
• 5.3.2 轉(zhuǎn)子泵流場瞬態(tài)數(shù)值模擬48-50
• 5.4 數(shù)值模擬結(jié)果分析50-58
• 5.4.1 流場分析51-52
• 5.4.2 容積效率分析52-55
• 5.4.3 流量特性分析55-58
• 5.5 本章小結(jié)58-60
• 結(jié)論與展望60-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 致謝65-66
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄66

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  本文關(guān)鍵詞：基于數(shù)值模擬的圓弧轉(zhuǎn)子泵容積效率及流量特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：265872