高速離心燃油泵空化特性數(shù)值研究
發(fā)布時間:2021-02-19 13:46
高速離心燃油泵是一種應用領域非常廣泛的流體機械,在航空、航天、能源、交通等部門發(fā)揮著重要的作用。在向高轉速、大功率等方向發(fā)展的過程中,空化引起的燃油泵旋轉失速、振動、效率下降等問題成為制約其研發(fā)的關鍵。本文對自主設計的燃油泵的空化特性進行了研究,并分析了重要結構和工況參數(shù)對燃油泵空化性能的影響。首先,根據(jù)特定技術參數(shù)對高速離心燃油泵進行了水力設計和三維建模;其次,在采用RNG k-?湍流模型和空泡動力學方程的空化模型的基礎上,利用ANSYS CFX對燃油泵的內(nèi)部流場進行了空化特性數(shù)值研究,研究了不同工況下燃油泵的內(nèi)部流場變化趨勢,得到了無空化狀態(tài)和空化狀態(tài)下燃油泵特性曲線,并詳細分析了燃油泵內(nèi)流場的壓力和空泡分布情況;然后,研究了結構參數(shù)(葉片數(shù)和葉片進口安放角)和運行參數(shù)(轉速和溫度)的對內(nèi)部流場的影響,得到了幾種不同條件對燃油泵空化發(fā)生以及空化性能的影響規(guī)律;最后,在原有燃油泵的設計參數(shù)基礎上,對葉輪結構參數(shù)進行優(yōu)化,分析了相同溫度和轉速工況下,優(yōu)化前后燃油泵空化性能的技術指標。結果表明優(yōu)化后的燃油泵在抗空化性能方面得到大幅提升,驗證了本課題對燃油泵空化特性研究的準確性。本文對高速...
【文章來源】:河北科技大學河北省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
空化初生三要素
圖 1-2 氣泡的靜平衡R2τpppgv1+ =+體分壓力;汽壓力;液體壓強;液體邊界的表面張力系數(shù);徑。到,隨著氣核的半徑逐漸縮小,由表面張力成氣核內(nèi)壓力高于外部液體的壓力,半徑形成了一對矛盾的結論:一方面氣核不能穩(wěn)的理論和試驗都是以氣核的存在未出發(fā)點的研究回避這個矛盾,提出了許多的空化核水的液滴,這種液體是高度含有溶解氣體
是根據(jù)空化發(fā)生的前提條件和流動形式。而后者,是大多數(shù),按照該方法可以將空化大致分為游離或移動空化、固定或振動空化四種[18]。游離或移動空化化是在流動的液體中形成的,發(fā)生這種空化時,可以產(chǎn)生沿空泡,并且當這些空泡流動到液體中壓力比較高的位置時,生長和潰滅的一系列過程。這種游離型空化主要是產(chǎn)生于過如圖 1-3 所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]葉輪幾何參數(shù)對離心泵斷裂空化性能的影響[J]. 康俊鋆,朱榮生,王秀禮,劉永,鐘偉源,張本營,戚龍喜. 排灌機械工程學報. 2018(02)
[2]基于不同湍流模型的混流泵內(nèi)部流動及性能研究[J]. 邱勝,劉小兵,江啟峰,宋占寬,胡全友. 水電能源科學. 2017(04)
[3]基于Zwart模型的化工離心泵空化性能數(shù)值模擬[J]. 羅亮,尤寶. 石油化工設備. 2017(01)
[4]改進Schnerr-Sauer模型在水翼空化模擬中的評估分析[J]. 洪鋒,袁建平,周幫倫,石洋. 哈爾濱工程大學學報. 2016(07)
[5]基于全空化模型的柱塞泵內(nèi)空化流動數(shù)值模擬[J]. 劉春節(jié),吳小鋒,干為民,何亞峰. 中國機械工程. 2015(24)
[6]離心泵蝸殼內(nèi)非定常流動特性的數(shù)值模擬及分析[J]. 孟根其其格,譚磊,曹樹良,王玉川. 機械工程學報. 2015(22)
[7]基于不同湍流模型的離心泵葉輪內(nèi)部流場分析[J]. 阮春領,馬坤,賴煥新. 華東理工大學學報(自然科學版). 2014(06)
[8]RP-3航空煤油模擬替代燃料的化學反應詳細機理[J]. 曾文,李海霞,馬洪安,陳保東,胡二江. 航空動力學報. 2014(12)
[9]不同湍流模型在混流泵數(shù)值模擬中的應用與評價[J]. 楊從新,高強,黎義斌,申立新. 蘭州理工大學學報. 2014(05)
[10]泵空化流數(shù)值計算研究現(xiàn)狀及展望[J]. 劉厚林,劉東喜,王勇,杜輝,徐歡. 流體機械. 2011(09)
博士論文
[1]離心泵空化及其誘導振動噪聲研究[D]. 王勇.江蘇大學 2011
[2]水力機械空化數(shù)值計算與試驗研究[D]. 占梁梁.華中科技大學 2008
碩士論文
[1]徑向葉片式液力透平進口活動導葉系統(tǒng)設計與研究[D]. 徐洋洋.河北科技大學 2017
[2]基于Fluent滑動軸承兩相流流場與轉子系統(tǒng)建模方法研究[D]. 牛嘉彬.河北科技大學 2018
[3]高揚程液力透平葉輪的設計與研究[D]. 劉建榮.河北科技大學 2016
[4]微型高速離心泵內(nèi)空化流動特性的數(shù)值研究[D]. 李業(yè)強.華東理工大學 2016
[5]航空燃油泵空化性能分析及優(yōu)化[D]. 熊英華.北京理工大學 2016
[6]離心泵內(nèi)部流動空化特性數(shù)值模擬與分析[D]. 黃小東.西華大學 2015
[7]離心泵內(nèi)部空化流動的數(shù)值研究[D]. 郭慶.華中科技大學 2014
[8]基于CFD技術改善離心泵內(nèi)部空化性能的研究[D]. 趙希楓.蘭州理工大學 2009
本文編號:3041202
【文章來源】:河北科技大學河北省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
空化初生三要素
圖 1-2 氣泡的靜平衡R2τpppgv1+ =+體分壓力;汽壓力;液體壓強;液體邊界的表面張力系數(shù);徑。到,隨著氣核的半徑逐漸縮小,由表面張力成氣核內(nèi)壓力高于外部液體的壓力,半徑形成了一對矛盾的結論:一方面氣核不能穩(wěn)的理論和試驗都是以氣核的存在未出發(fā)點的研究回避這個矛盾,提出了許多的空化核水的液滴,這種液體是高度含有溶解氣體
是根據(jù)空化發(fā)生的前提條件和流動形式。而后者,是大多數(shù),按照該方法可以將空化大致分為游離或移動空化、固定或振動空化四種[18]。游離或移動空化化是在流動的液體中形成的,發(fā)生這種空化時,可以產(chǎn)生沿空泡,并且當這些空泡流動到液體中壓力比較高的位置時,生長和潰滅的一系列過程。這種游離型空化主要是產(chǎn)生于過如圖 1-3 所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]葉輪幾何參數(shù)對離心泵斷裂空化性能的影響[J]. 康俊鋆,朱榮生,王秀禮,劉永,鐘偉源,張本營,戚龍喜. 排灌機械工程學報. 2018(02)
[2]基于不同湍流模型的混流泵內(nèi)部流動及性能研究[J]. 邱勝,劉小兵,江啟峰,宋占寬,胡全友. 水電能源科學. 2017(04)
[3]基于Zwart模型的化工離心泵空化性能數(shù)值模擬[J]. 羅亮,尤寶. 石油化工設備. 2017(01)
[4]改進Schnerr-Sauer模型在水翼空化模擬中的評估分析[J]. 洪鋒,袁建平,周幫倫,石洋. 哈爾濱工程大學學報. 2016(07)
[5]基于全空化模型的柱塞泵內(nèi)空化流動數(shù)值模擬[J]. 劉春節(jié),吳小鋒,干為民,何亞峰. 中國機械工程. 2015(24)
[6]離心泵蝸殼內(nèi)非定常流動特性的數(shù)值模擬及分析[J]. 孟根其其格,譚磊,曹樹良,王玉川. 機械工程學報. 2015(22)
[7]基于不同湍流模型的離心泵葉輪內(nèi)部流場分析[J]. 阮春領,馬坤,賴煥新. 華東理工大學學報(自然科學版). 2014(06)
[8]RP-3航空煤油模擬替代燃料的化學反應詳細機理[J]. 曾文,李海霞,馬洪安,陳保東,胡二江. 航空動力學報. 2014(12)
[9]不同湍流模型在混流泵數(shù)值模擬中的應用與評價[J]. 楊從新,高強,黎義斌,申立新. 蘭州理工大學學報. 2014(05)
[10]泵空化流數(shù)值計算研究現(xiàn)狀及展望[J]. 劉厚林,劉東喜,王勇,杜輝,徐歡. 流體機械. 2011(09)
博士論文
[1]離心泵空化及其誘導振動噪聲研究[D]. 王勇.江蘇大學 2011
[2]水力機械空化數(shù)值計算與試驗研究[D]. 占梁梁.華中科技大學 2008
碩士論文
[1]徑向葉片式液力透平進口活動導葉系統(tǒng)設計與研究[D]. 徐洋洋.河北科技大學 2017
[2]基于Fluent滑動軸承兩相流流場與轉子系統(tǒng)建模方法研究[D]. 牛嘉彬.河北科技大學 2018
[3]高揚程液力透平葉輪的設計與研究[D]. 劉建榮.河北科技大學 2016
[4]微型高速離心泵內(nèi)空化流動特性的數(shù)值研究[D]. 李業(yè)強.華東理工大學 2016
[5]航空燃油泵空化性能分析及優(yōu)化[D]. 熊英華.北京理工大學 2016
[6]離心泵內(nèi)部流動空化特性數(shù)值模擬與分析[D]. 黃小東.西華大學 2015
[7]離心泵內(nèi)部空化流動的數(shù)值研究[D]. 郭慶.華中科技大學 2014
[8]基于CFD技術改善離心泵內(nèi)部空化性能的研究[D]. 趙希楓.蘭州理工大學 2009
本文編號:3041202
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