【摘要】： 隨著科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，使用水力機(jī)械輸送各種固態(tài)物質(zhì)的領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。螺旋離心泵作為一種新型雜質(zhì)泵，將螺旋泵與離心泵融合為一體，其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)可將兩者的優(yōu)勢充分發(fā)揮。與傳統(tǒng)雜質(zhì)泵相比，螺旋離心泵具有一系列的優(yōu)點(diǎn)：可通性好、不易堵塞、過流部件磨損小、效率高、使用壽命長、運(yùn)行費(fèi)用低，并且具有良好的可調(diào)節(jié)性。 本文根據(jù)螺旋離心泵的葉輪結(jié)構(gòu)特征，，建立了螺旋離心泵葉輪葉片的型線方程，并根據(jù)所得方程對150×100LN-32型螺旋離心泵葉輪進(jìn)行了實(shí)例設(shè)計。實(shí)踐證明，利用本文提出的螺旋離心泵葉片設(shè)計的新方法，避免了一元理論水力設(shè)計方法中手工作圖的繁雜和完全依賴經(jīng)驗的欠缺，對螺旋離心泵的計算機(jī)輔助設(shè)計、提高設(shè)計精度、快速葉片繪型與三維內(nèi)部流場的數(shù)值模擬有重要意義。 本文采用湍流雷諾方程、標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型及滑移網(wǎng)格技術(shù)，以FLUENT軟件為工具計算了單、雙葉片螺旋離心泵內(nèi)部流道的三維定常湍流流動及雙葉片螺旋離心泵的非定常湍流流動，計算結(jié)果表明采用該模型能真實(shí)反映泵內(nèi)流場的速度、壓力分布情況。為了驗證型線方程設(shè)計螺旋離心泵的可行性，本文對設(shè)計的150×100LN-32單葉片螺旋離心泵進(jìn)行了三維定常流動計算；為了得到單、雙葉片螺旋離心泵的外特性曲線，對它們進(jìn)行了多個工況的數(shù)值計算，并比較了單、雙葉片螺旋離心泵在相同工況下輸送清水介質(zhì)的模擬結(jié)果，研究了單、雙葉片對螺旋離心泵外特性的影響；通過雙葉片螺旋離心泵三維非定常流動計算，揭示了螺旋離心泵中葉輪與蝸殼的動靜干擾對流體流動產(chǎn)生的非定常影響，并在此基礎(chǔ)上得到了螺旋離心泵流道出口的壓力脈動，發(fā)現(xiàn)了出口壓力波動幅度比較大的現(xiàn)象；利用雙葉片螺旋離心泵輸送固液兩相流的定常流動結(jié)果研究了不同固相濃度，不同顆粒粒徑工況下的內(nèi)部壓力、速度及濃度分布規(guī)律。研究結(jié)果對螺旋離心泵葉片的設(shè)計和性能的改善提供了依據(jù)。
【圖文】：

.2問題的提出圖1.1姍旋離心泵葉輪圖1.2螺旋線形螺旋離心泵的葉輪是一種螺旋離心式葉輪，如圖1.1所示。螺旋離心泵葉輪葉片是非常復(fù)雜的曲面體，前半部分呈螺旋式，后半部分呈離心式，其螺旋線形如圖1.2所示。傳統(tǒng)的螺旋離心泵設(shè)計方法是用方格網(wǎng)保角變換法繪型葉片，但是在軸面分點(diǎn)的過程中，分點(diǎn)進(jìn)行至后面部分時，每點(diǎn)間隔很小，己無法識別，因此靠此法很難準(zhǔn)確繪出流線全型，且這種方法工作量大，繪圖繁雜。同時隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計算流體動力學(xué) eFD(eomputationalFluidDynamies)的形成，我們可以利用數(shù)值模擬的方法研究螺旋離心泵內(nèi)部流動的規(guī)律，而實(shí)體模型的建立是CFD軟件計算的前提。所以從螺旋離心泵的計算機(jī)輔助設(shè)計、快速葉片繪型和三維流場數(shù)值模擬角度考慮，研究螺旋離心泵葉輪葉片型線方程很有必

比較完備的容錯機(jī)制和操作界面，可以在多種操作系運(yùn)行。全面、適用性強(qiáng)，幾乎可以求解工程界中的各種復(fù)雜比較易用的前后處理系統(tǒng)和與其他CAD及CFD軟件完成造型、網(wǎng)格劃分等工作。用戶還可以通過軟件文所采用的CFD商業(yè)軟件包FLUENT作簡單介紹:計基于CFD軟件群的思想，從用戶需求角度出發(fā)，，F(xiàn)LUENT軟件采用不同的離散格式和數(shù)值方法，度、穩(wěn)定性和精度等方面達(dá)到最佳組合，從而高效計算問題。作為目前國際上比較流行的商用CFD軟的適用性成為國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的CFD軟件之一。使，可以讀入多種CAD軟件的三維幾何模型和多種維模型提供了包括六面體、楔形、金字塔形、四面體雜外形的流動，而且允許用戶根據(jù)具體情況對網(wǎng)格
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TH311

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 范振興;制堿業(yè)冷析循環(huán)泵流體動力學(xué)研究[D];大連交通大學(xué);2010年

2 曹新智;螺旋離心泵內(nèi)部流場的數(shù)值計算[D];江蘇大學(xué);2010年

本文編號：2651877