紙漿泵是造紙工業(yè)中主要的漿料輸送機械,在造紙流程中占有舉足輕重的地位,需求量也非常大,而且消耗著巨大的電能。隨著能源的日益緊缺,人們對紙漿泵提出了更高的要求,因此對紙漿泵進行優(yōu)化設(shè)計、提高效率、降低能耗具有重要意義。為了使紙漿泵具有更好的性能,了解泵內(nèi)部流場的流動規(guī)律顯得尤為重要。近年來,隨著計算機技術(shù)的不斷提高,CFD技術(shù)的發(fā)展極其迅速,已經(jīng)在流體機械的分析和設(shè)計中起到了非常重要的作用,為我們實現(xiàn)這一目的提供了極大的便利。本文對開式葉輪離心紙漿泵的原型泵和優(yōu)化設(shè)計后模型的整機內(nèi)部的單相流動進行了數(shù)值模擬,主要做了以下幾個方面的工作：首先簡單介紹了紙漿泵內(nèi)的主要流動介質(zhì)紙漿的流動特性和力學(xué)特性,并對一些CFD的基本理論進行了簡介,在此基礎(chǔ)上基于RANS方程和RNGκ-ε湍流模型,采用有限體積法和SIMPLEC算法,確立了一種適合于離心式流體機械的數(shù)值模擬方案。其次,構(gòu)建了開式葉輪離心紙漿泵原型泵的實體模型,并通過相關(guān)網(wǎng)格生成技術(shù)對計算域進行網(wǎng)格劃分,基于上述數(shù)值模擬方法,利用CFD商業(yè)軟件數(shù)值模擬了泵在不同工況下的內(nèi)部流動規(guī)律,給出了流量揚程性能曲線和流量效率性能曲線,并與標(biāo)準(zhǔn)試驗結(jié)果... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
目次
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 紙漿泵數(shù)值模擬的國內(nèi)外研究進展
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本課題的意義和主要研究內(nèi)容
2 紙漿懸浮液的特性分析
    2.1 紙漿的流動特性
    2.2 紙漿的力學(xué)特性
    2.3 紙漿流動數(shù)值模擬的概況
3 計算流體力學(xué)的理論和方法介紹
    3.1 控制方程
        3.1.1 慣性坐標(biāo)系下的控制方程
        3.1.2 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的控制方程
    3.2 湍流模型
        3.2.1 直接數(shù)值模擬(DNS)
        3.2.2 大渦模擬(LES)
        3.2.3 雷諾平均法(RANS)
    3.3 有限體積法
    3.4 SIMPLE算法
    3.5 本章小結(jié)
4 紙漿泵的數(shù)值模擬和計算結(jié)果分析
    4.1 紙漿泵數(shù)值模擬方法的確定
        4.1.1 物理模型的建立
        4.1.2 網(wǎng)格劃分
        4.1.3 湍流模型的選取
        4.1.4 邊界條件及算法
    4.2 原型泵的計算結(jié)果分析
        4.2.1 計算結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)的比較
        4.2.2 壓力、速度以及流動現(xiàn)象的分析
    4.3 影響泵性能的主要參數(shù)
        4.3.1 葉片包角φ
        4.3.2 葉片進口角β_1
        4.3.3 葉片出口角β_2
    4.4 優(yōu)化后模型計算結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
在學(xué)期間所取得的科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]螺旋式紙漿離心泵內(nèi)部流動的數(shù)值模擬[J]. 黃列群,袁靜,陳義紅,陳煒,吳大轉(zhuǎn).  機電工程. 2007(12)
[2]基于泵內(nèi)紙漿懸浮液數(shù)值計算的紙漿泵設(shè)計[J]. 李紅,袁壽其,袁建平,劉煒巍.  江蘇大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(01)
[3]螺旋式紙漿離心泵的研究進展[J]. 黃列群,吳大轉(zhuǎn),王樂勤,倪建軍.  機電工程. 2006(12)
[4]中國造紙工業(yè)廢水排放強度降低的因素分析[J]. 肖建紅,施國慶,毛春梅,邢貞相.  中國造紙. 2006(10)
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碩士論文
[1]離心泵流動特征的數(shù)值分析[D]. 王秀勇.浙江大學(xué) 2007
[2]600MW機組斜流式循環(huán)水泵三維流場分析及葉型優(yōu)化設(shè)計[D]. 袁敏.華北電力大學(xué)（北京） 2006
[3]T型槽道和收縮流道纖維懸浮湍流場的研究[D]. 張善亮.浙江大學(xué) 2006



本文編號：3283863