大流量工況下離心泵內部流動特性研究
本文關鍵詞:大流量工況下離心泵內部流動特性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:離心泵是一種應用廣泛的通用機械,對各個行業(yè)的發(fā)展有著重要的作用。離心葉輪作為離心泵的關鍵過流部件,其作用是對流體做功,其結構對離心泵的內部流場和性能有著至關重要的作用。在葉輪運轉過程中,不同進口流量對離心泵性能有著重要的影響,為了探究不同流量對離心泵內部流動特性的影響,,本文采用N-S方程和RNG k-ε湍流模型在4種不同流量工況下分別對離心泵進行定常和非定常數(shù)值模擬計算,4種工況分別為設計流量工況Qopt,1.3Qopt,1.5Qopt和1.7Qopt。通過不同工況下離心泵性能的對比,可為工程實際中由于人為的誤操作以及各種非人為因素造成離心泵在大工況下運轉所導致的不良后果提供一定的理論分析依據(jù)。論文的主要研究內容如下: 1.利用Pro/E軟件對離心泵葉輪和蝸殼流道進行三維建模,使用Gambit對三維實體模型進行網(wǎng)格劃分,最后利用Fluent軟件對離心泵進行不同工況的數(shù)值計算,分析得出各種工況下離心泵內部流場的分布情況,并且與水力試驗結果進行對比。 2.利用Fluent軟件對離心泵在1.3Qopt,1.5Qopt以及1.7Qopt三種工況下進行數(shù)值定常計算,結合設計流量工況(Qopt)的計算結果,對比分析4種工況下離心泵的外特性以及內部流動特性。 3.計算離心泵在設計工況和1.7Qopt工況下的非定常流動,獲得2種工況下不同時刻離心泵內部流場的分布規(guī)律,對比分析不同時刻泵內外特性的變化。
【關鍵詞】:離心泵 大流量 流動特性 數(shù)值計算
【學位授予單位】:浙江理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TH311
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 第一章 緒論11-21
- 1.1 課題研究背景及意義11-12
- 1.2 離心泵內部流動特性研究現(xiàn)狀12-19
- 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12-15
- 1.2.2 國內研究現(xiàn)狀15-19
- 1.3 研究內容和結構19-20
- 1.3.1 主要研究內容19
- 1.3.2 論文結構19-20
- 1.4 本章小結20-21
- 第二章 數(shù)值計算的理論及模型建立21-32
- 2.1 CFD 基本原理21
- 2.2 控制方程組21-22
- 2.2.1 質量守恒方程21-22
- 2.2.2 動量守恒方程22
- 2.3 湍流模型22-24
- 2.3.1 單方程(Spalart-Allmaras)模型22
- 2.3.2 標準 k - 模型22-23
- 2.3.3 重整化群 k - 模型23
- 2.3.4 可實現(xiàn) k - 模型23-24
- 2.4 控制方程的求解及離散化24
- 2.5 計算模型的建立24-28
- 2.5.1 二維模型24
- 2.5.2 水力模型24-26
- 2.5.3 三維建模26-28
- 2.6 計算域網(wǎng)格劃分28-30
- 2.6.1 網(wǎng)格劃分步驟29
- 2.6.2 網(wǎng)格劃分29-30
- 2.7 邊界條件30
- 2.8 本章小結30-32
- 第三章 離心泵不同工況的試驗分析和數(shù)值定常計算32-50
- 3.1 不同工況定常計算模型選擇32
- 3.2 數(shù)值模擬結果32-34
- 3.3 計算與試驗結果分析34-36
- 3.4 設計工況結果分析36-37
- 3.5 不同工況定常計算結果分析37-49
- 3.5.1 壓力分布37-42
- 3.5.2 速度分布42-49
- 3.6 本章小結49-50
- 第四章 離心泵非定常數(shù)值計算50-69
- 4.1 計算模型選擇50
- 4.2 設計工況結果分析50-59
- 4.2.1 瞬時外特性曲線50-51
- 4.2.2 壓力分布51-56
- 4.2.3 速度分布56-59
- 4.3 1.7Qopt工況結果分析59-68
- 4.3.1 瞬時外特性曲線59-60
- 4.3.2 壓力分布60-66
- 4.3.3 速度分布66-68
- 4.4 本章小結68-69
- 第五章 總結與展望69-71
- 5.1 總結69-70
- 5.2 工作展望70-71
- 參考文獻71-75
- 致謝75-76
- 攻讀碩士學位期間的研究成果76
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
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本文編號:271699
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