低比轉(zhuǎn)速離心泵由于其葉輪流道長(zhǎng)而窄的特點(diǎn),在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中由于揚(yáng)程高常伴有較強(qiáng)的振動(dòng)。為了解決離心泵內(nèi)部非定常流動(dòng)產(chǎn)生的壓力脈動(dòng)引起的振動(dòng),在對(duì)-10°、-5°、0、5°、10°偏置葉片的葉輪進(jìn)行定常分析的基礎(chǔ)上,應(yīng)用信號(hào)處理方法對(duì)離心泵蝸殼處添加6個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行非定常計(jì)算,得到未添加分流葉片與偏置分流葉片的時(shí)域、頻域曲線。通過(guò)對(duì)比各偏置方案時(shí)域、頻域曲線,得到降低離心泵壓力脈動(dòng)方法。研究結(jié)果表明:脈動(dòng)壓力分布與葉片的通過(guò)頻率有關(guān),并且沿不同方向分流葉片偏置對(duì)各截面壓力脈動(dòng)情況造成的變化不同。逆時(shí)針偏置下各截面時(shí)域上壓力的變化主要集中在波谷上,分流短葉片的添加沒(méi)有降低壓力波動(dòng)幅值;順時(shí)針偏置下,各截面在時(shí)域上的壓力波動(dòng)幅值減小,其中分流短葉片順時(shí)針偏置5o方案下壓力波動(dòng)整體優(yōu)化最為平穩(wěn)。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2020,(06)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

流道三維模型圖

三維模型保存為STP格式,導(dǎo)入ICEM進(jìn)行網(wǎng)格劃分,由于離心泵過(guò)流部件復(fù)雜,因此采用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格進(jìn)行網(wǎng)格劃分,葉輪網(wǎng)格劃分如圖2所示。網(wǎng)格無(wú)關(guān)性檢查后,網(wǎng)格總數(shù)為13 623 919,節(jié)點(diǎn)總數(shù)為2 337 647,整體質(zhì)量大于0.8,滿足工程計(jì)算要求。使用ANSYS CFX軟件對(duì)離心泵進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算邊界條件如所表1所示。

在CFX-Post里讀取各測(cè)點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)使用Matlab編程后進(jìn)行歸一化處理,引入無(wú)量綱參數(shù)CP,CP=(p-pv)/pv,其中P為測(cè)點(diǎn)實(shí)際壓力值,PV為當(dāng)前周期T內(nèi)壓力平均值;引入無(wú)量綱時(shí)間系數(shù)Ct,Ct=(t-ta)/(tb-ta),其中t是整個(gè)運(yùn)算起始時(shí)刻,tb為結(jié)束時(shí)刻,t為當(dāng)前時(shí)刻。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的圖形繪制,可以得到歸一化處理后的曲線。如圖5所示為截面Ⅷ在中間斷面上3個(gè)測(cè)點(diǎn)的壓力變化,從左到右依次遠(yuǎn)離葉輪中心,觀察3個(gè)測(cè)點(diǎn)的脈動(dòng)曲線可以發(fā)現(xiàn),在葉輪旋轉(zhuǎn)的前幾個(gè)周期,壓力波動(dòng)比較劇烈,這是由于葉輪剛開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),流體在葉輪旋轉(zhuǎn)中的流動(dòng)還未達(dá)到穩(wěn)定。在葉輪旋轉(zhuǎn)5個(gè)周期之后,葉輪穩(wěn)定旋轉(zhuǎn),觀察曲線的變化趨勢(shì)可以得到,在一個(gè)周期內(nèi),曲線中出現(xiàn)了6次較大的波動(dòng), 出現(xiàn)6個(gè)波峰及波谷,葉輪的結(jié)構(gòu)和葉片的數(shù)量有關(guān)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3480589