深井泵是在水下運(yùn)行、作業(yè)的一種泵,其外形小巧,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,被廣泛應(yīng)用于農(nóng)田排灌、工礦生產(chǎn)、油氣輸送和城市給排水等領(lǐng)域。其運(yùn)行過程中葉輪與導(dǎo)葉間的動(dòng)靜干涉效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致流道內(nèi)出現(xiàn)強(qiáng)烈的湍流脈動(dòng)現(xiàn)象,嚴(yán)重影響泵的運(yùn)行穩(wěn)定性,還會(huì)誘發(fā)振動(dòng)和噪聲,影響泵的使用壽命。為研究深井泵的非定常水力特性及流動(dòng)誘導(dǎo)噪聲特征,本文以MJ157-130型深井泵為研究對(duì)象,進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析其內(nèi)部非定常流動(dòng)特性、壓力脈動(dòng)以及內(nèi)場(chǎng)流動(dòng)誘導(dǎo)噪聲特性,主要研究?jī)?nèi)容及所得結(jié)論如下:1.深井泵內(nèi)流場(chǎng)非定常特性分析對(duì)流場(chǎng)時(shí)均分布特性分析結(jié)果表明,不同工況下葉輪和導(dǎo)葉內(nèi)部壓力變化趨勢(shì)基本相同。隨流量的增大,導(dǎo)葉出口的壓力逐漸減小;導(dǎo)葉葉片工作面附近存在低速“脫流區(qū)”,隨著流量的增大,“脫流區(qū)”面積逐漸減小并向出口移動(dòng),在大流量工況下,低速“脫流區(qū)”消失;湍動(dòng)能最大的位置位于動(dòng)靜葉柵的交界面附近區(qū)域,但不同工況下其分布規(guī)律有明顯不同。對(duì)流場(chǎng)脈動(dòng)強(qiáng)度分析結(jié)果表明,不同工況下,流道內(nèi)的壓力脈動(dòng)強(qiáng)度整體上呈先增大后減小的趨勢(shì),脈動(dòng)強(qiáng)度最大值均出現(xiàn)在葉輪與導(dǎo)葉的交界面附近;導(dǎo)葉進(jìn)口區(qū)域速度脈動(dòng)強(qiáng)度最明顯;不同工況下,湍動(dòng)能脈動(dòng)強(qiáng)度分布差異較大,隨流量的增大,交界面的脈動(dòng)強(qiáng)度幅值逐漸增大。各工況下,葉輪內(nèi)的流線分布均非常均勻,沒有漩渦產(chǎn)生;但導(dǎo)葉流道內(nèi)的流線分布規(guī)律有明顯的不同,小流量工況下,導(dǎo)葉內(nèi)部存在明顯的漩渦,隨著流量的增大,流動(dòng)狀況得到改善。2.深井泵內(nèi)部流場(chǎng)壓力脈動(dòng)特性分析分析了計(jì)算域內(nèi)4個(gè)過流部件不同位置的壓力脈動(dòng)時(shí)域與頻域特性,發(fā)現(xiàn)進(jìn)口段監(jiān)測(cè)點(diǎn)的脈動(dòng)時(shí)域變化規(guī)律性較弱;不同工況下,隨著流量的增大,壓力整體下降;各工況下,壓力脈動(dòng)主頻及諧頻在泵軸頻的倍頻處。葉輪內(nèi)不同位置監(jiān)測(cè)點(diǎn)的壓力脈動(dòng)在一個(gè)葉輪旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)均出現(xiàn)與導(dǎo)葉葉片數(shù)相同數(shù)目的相似波形,其脈動(dòng)主頻為導(dǎo)葉葉頻。導(dǎo)葉不同位置監(jiān)測(cè)點(diǎn)的壓力脈動(dòng)在一個(gè)葉輪旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)均出現(xiàn)與葉輪葉片數(shù)相同數(shù)目的相似波形,其脈動(dòng)主頻為葉輪葉頻。出口段監(jiān)測(cè)點(diǎn)的脈動(dòng)時(shí)域變化規(guī)律性比較弱,各工況下壓力脈動(dòng)主頻在泵軸頻的倍頻處,同時(shí)也在葉輪葉頻及其倍頻處。3.深井泵內(nèi)場(chǎng)的誘導(dǎo)噪聲特性葉輪誘導(dǎo)噪聲主要為離散噪聲,主頻為軸頻。導(dǎo)葉誘導(dǎo)噪聲既有離散噪聲又有寬頻噪聲,離散噪聲主頻為葉輪葉頻。
【學(xué)位單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TH38

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本文編號(hào)：2821013