旋轉噴射泵（簡稱旋噴泵、也稱皮托泵）是一種新型特低比轉速泵,具有小流量、高揚程、Q-H曲線平坦、結構簡單等特點,它比一般的同比轉速的離心泵效率要高10-20%左右,廣泛應用于石油化工、冶金、造紙、消防等行業(yè)。由于國內(nèi)對于旋噴泵的研究起步較晚,研究不夠深入全面,尤其是對于主要過流部件--集流管和轉子腔的研究較少,致使該類型泵的效率還較低,應用較少。因此研究旋噴泵內(nèi)的流動規(guī)律有著重大的理論價值和良好的應用前景。本文詳細論述了旋轉噴射泵原理、結構和設計原理,為我們深入地進行旋噴泵的實驗研究和數(shù)值分析奠定了堅實的理論基礎。為對旋噴泵的樣機進行試驗研究,我們嚴格按照實驗規(guī)范的要求進行實驗方案的設計,以得到準確的實驗結果和水力性能曲線,為后續(xù)仿真模擬選取合理的試驗點提供了依據(jù)。文中利用Pro/ENGINEER建立、組裝旋噴泵的實體模型。利用CFX軟件,采用K-ε雙方程紊流模型和SIMPLEC算法對旋噴泵的前流道、集流管、轉子殼體內(nèi)部的流場進行數(shù)值模擬,得到內(nèi)部流場的速度場、壓力場,通過數(shù)據(jù)計算得到旋噴泵的揚程、效率、軸功率等水力性能數(shù)據(jù),為改進旋噴泵的優(yōu)化和開發(fā)提供了實用的工程指導作用。通過實驗與... 

【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 旋噴泵的研究背景
        1.2.1 低比轉速的比較
        1.2.2 旋噴泵的產(chǎn)生
    1.3 旋噴泵簡介
        1.3.1 旋噴泵的工作原理
        1.3.2 旋轉噴射泵的特點
        1.3.3 旋噴泵的運用
    1.4 旋噴泵的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.4.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
            1.4.2.1 葉輪的研究狀況
            1.4.2.2 集流管的研究狀況
            1.4.2.3 轉子腔的研究狀況
    1.5 本課題來源及主要工作
    1.6 本章小結
第二章 數(shù)值模擬方法及CFX簡介
    2.1 三維流動基本方程及湍流模型
        2.1.1 基本方程
        2.1.2 控制方程的離散化方法
        2.1.3 湍流模型理論
            2.1.3.1 直接模擬算方法
            2.1.3.2 大渦模擬
            2.1.3.3 應力模型
            2.1.3.4 渦粘模型
    2.2 k—ε雙方程紊流模型
        2.2.1 標準k- ε模型
        2.2.2 RNG k-ε模型
        2.2.3 Realizable k-ε模型
    2.3 壓力修正算法
    2.4 CFX簡介
    2.5 本章小結
第三章 旋噴泵實體模型的建立及網(wǎng)格劃分
    3.1 前流道的建模
    3.2 集流管流道的建模
    3.3 轉子腔與葉輪流道的建模
    3.4 整體模型的組裝
    3.5 模型網(wǎng)格劃分
        3.5.1 網(wǎng)格及其生成方法概述
        3.5.2 旋噴泵的網(wǎng)格模型劃分
    3.6 本章小結
第四章 旋噴泵實驗研究
    4.1 旋噴泵研究樣機的選取
    4.2 旋噴泵實驗規(guī)程
        4.2.1 旋噴泵的試驗目的和依據(jù)
        4.2.2 旋噴泵的實驗內(nèi)容
        4.2.3 旋噴泵的實驗儀器
        4.2.4 旋噴泵的實驗方法和步驟
    4.3 旋噴泵實驗數(shù)據(jù)處理
        4.3.1 實驗原始數(shù)據(jù)的記錄
        4.3.2 實驗數(shù)據(jù)的處理公式
    4.4 本章小結
第五章 旋噴泵數(shù)值模擬與分析
    5.1 邊界條件、求解控制和收斂依據(jù)
        5.1.1 邊界條件設置
        5.1.2 求解控制設置
        5.1.3 收斂依據(jù)設置
    5.2 旋噴泵模擬結果分析
        5.2.1 速度、壓力的分布
        5.2.2 泵性能預測
    5.3 旋噴泵葉輪性能分析對比
        5.3.1 三種水力模型性能比較
        5.3.2 矩形葉輪與長短復合式葉輪性能比較
    5.4 本章小結
結論與建議
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]旋轉噴射泵在尿素深度水解系統(tǒng)的應用[J]. 王光成.  機械. 2006(08)
[2]長志泵業(yè)研制成功超低碳鎳鉬旋噴泵[J]. 徐秀生.  機械制造. 2006(07)
[3]RA—2/130型旋轉噴射泵的研制[J]. 徐秀生,左長志,王玉霞,左玉花.  石油機械. 2006(03)
[4]LG-2/130型管道式旋轉噴射泵的研制[J]. 徐秀生,左長志,王玉霞.  化工設備與管道. 2005(06)
[5]旋轉噴射泵主要過流部件設計研究[J]. 李德忠,楊軍虎,劉彥,韋宏敏.  流體機械. 2005(09)
[6]旋轉噴射泵集流管內(nèi)部流動計算[J]. 田愛民,許洪元.  石油化工設備. 2005(02)
[7]旋噴泵內(nèi)部流動與能量損失分析研究[J]. 程云章,朱兵,陳紅勛,吳文權.  水動力學研究與進展（A輯）. 2004(05)
[8]旋噴泵葉輪內(nèi)部流動的全三維數(shù)值模擬[J]. 鄒雪蓮,陳紅勛.  排灌機械. 2004(02)
[9]低比轉數(shù)旋噴泵的試驗研究[J]. 程云章,吳文權,牟慶華.  上海理工大學學報. 2003(02)
[10]旋噴泵水力性能的試驗研究[J]. 王成木,黎成行,尹曉,肖家煌.  水泵技術. 2000(05)

碩士論文
[1]旋轉噴射泵內(nèi)部流場計算、分析與性能預測[D]. 唐蓮花.蘭州理工大學 2008
[2]潛水式軸流泵內(nèi)部流場計算、分析與性能預測[D]. 張煒.蘭州理工大學 2006



本文編號：2979697