泵在眾多工業(yè)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用，發(fā)揮著重要的作用，同時，泵也是能源的消耗“大戶”。傳統(tǒng)設(shè)計方法的一般過程為：設(shè)計→試制樣機(jī)→樣機(jī)性能試驗(yàn)檢測→修改設(shè)計→試制樣機(jī)→樣機(jī)性能試驗(yàn)檢測，這樣樣機(jī)試制性能檢測要經(jīng)過多次，整個設(shè)計也要經(jīng)過多次反復(fù)，缺點(diǎn)是設(shè)計周期長，設(shè)計成本高。近年來，隨著計算流體動力學(xué)（CFD）的發(fā)展及應(yīng)用，使得通過數(shù)值仿真，全面研究離心泵內(nèi)部流動已經(jīng)成為可能。相比之下，新型的CFD設(shè)計方法具有效率高、成本低、可重復(fù)性強(qiáng)等特點(diǎn)而被廣泛引用。 本論文以150GYS160-32管流式離心電泵其中一個設(shè)計方案為研究對象，在對泵內(nèi)整機(jī)流道區(qū)域建立模型的基礎(chǔ)上利用現(xiàn)代非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格技術(shù)對其離散，用k-ε雙方程模型對多個相位的各自不同工況下的內(nèi)部流動進(jìn)行了分析，并計算出相應(yīng)的外特性曲線，綜合討論方案的優(yōu)劣以利于最終設(shè)計方案的選擇。主要研究工作如下： 首先，在查閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，綜述了計算流體動力學(xué)在流體物理、網(wǎng)格技術(shù)以及計算方法等方面的最新發(fā)展及動態(tài)，以及CFD技術(shù)在流體機(jī)械內(nèi)部流動數(shù)值模擬方面的應(yīng)用，并對雷諾時均方程、標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型和基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的有限體積法和SIMPIEC... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
目錄
符號說明
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 傳統(tǒng)設(shè)計方法與現(xiàn)代基于CAD＼CFD優(yōu)化設(shè)計方法的比較
        1.2.1 傳統(tǒng)的簡化設(shè)計方法
        1.2.2 現(xiàn)代基于CAD＼CFD的優(yōu)化設(shè)計方法
    1.3 計算流體動力學(xué)簡介
        1.3.1 計算流體動力學(xué)特征
        1.3.2 計算流體動力學(xué)進(jìn)展
        1.3.3 計算流體動力學(xué)的優(yōu)勢
    1.4 離心泵內(nèi)部流動數(shù)值模擬
        1.4.1 無粘性流動計算
        1.4.2 分區(qū)考慮粘性效應(yīng)的數(shù)值模擬
        1.4.3 三維粘性數(shù)值模擬
    1.5 本文研究內(nèi)容
第二章 計算流體動力學(xué)的基本理論與方法
    2.1 控制方程及分類
        2.1.1 質(zhì)量守恒方程
        2.1.2 動量守恒方程
        2.1.3 能量守恒方程
    2.2 湍流理論及模型
    2.3 常用紊流模型
    2.4 兩方程模型
        2.4.1 RNG K-ε模型
        2.4.2 Realizable k-ε模型
    2.5 離散方法
        2.5.1 有限差分法（FDM）
        2.5.2 有限單元法（FEM）
        2.5.3 有限分析法（FAM）
        2.5.4 有限體積法（FVM）
    2.6 代數(shù)方程求解的SIMPLE及SIMPLEC算法
第三章 內(nèi)部流場的計算過程
    3.1 網(wǎng)格的生成
    3.2 Solidworks建模與網(wǎng)格生成方法
    3.3 數(shù)據(jù)設(shè)置
第四章 內(nèi)部流態(tài)分析與性能預(yù)測
    4.1 引言
    4.2 離心泵內(nèi)部流態(tài)分析
        4.2.1 設(shè)計工況下離心泵整機(jī)內(nèi)定常流動分析
        4.2.2 非設(shè)計工況下離心泵整機(jī)內(nèi)定常流動分析
        4.2.3 多相位角的設(shè)置
    4.3 各性能參數(shù)的計算公式
    4.4 計算結(jié)果分析
        4.4.1 葉輪設(shè)計工況結(jié)果分析
        4.4.2 多相位下葉輪設(shè)計工況結(jié)果分析
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
附圖
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)位論文發(fā)表目錄
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]32Sh-19離心泵流場的全三維數(shù)值模擬[J]. 王彥輝,康志忠,徐鴻,梁雙印.  電站系統(tǒng)工程. 2003(06)
[2]采用B-L紊流模型的離心泵三維數(shù)值模擬[J]. 左紅梅,楊華,湯方平,杜運(yùn)才.  水泵技術(shù). 2003(05)
[3]超小型離心泵內(nèi)部流動研究[J]. 楊帆,李金偉,劉樹紅,吳玉林.  水泵技術(shù). 2003(02)
[4]高速離心泵內(nèi)部流動數(shù)值計算結(jié)果研究[J]. 徐朝暉,吳玉珍,吳玉林,陳乃興.  水泵技術(shù). 2003(01)
[5]離心泵內(nèi)流場的數(shù)值模擬[J]. 唐輝,何楓.  水泵技術(shù). 2002(03)
[6]CFD進(jìn)展及其在離心泵葉輪內(nèi)流計算中的應(yīng)用[J]. 何有世,袁壽其,陳池.  水泵技術(shù). 2002(03)
[7]低比速離心泵葉輪內(nèi)三維不可壓湍流場計算[J]. 陳池,袁壽其,鄭銘.  動力工程. 2001(04)
[8]半開式離心泵葉輪內(nèi)三維紊流的數(shù)值模擬[J]. 李海鋒,穆忠波,吳玉林.  水泵技術(shù). 2001(01)
[9]離心泵葉輪內(nèi)流計算方法綜述[J]. 陳池,袁壽其,金樹德.  流體機(jī)械. 1999(02)
[10]離心泵葉片設(shè)計理論與應(yīng)用研究進(jìn)展綜述[J]. 李文廣.  水泵技術(shù). 1998(05)

碩士論文
[1]離心泵葉輪內(nèi)部三維紊流數(shù)值模擬研究[D]. 錢健.揚(yáng)州大學(xué) 2003



本文編號：3150473