半開式離心泵葉頂間隙流動特性研究
本文關(guān)鍵詞:半開式離心泵葉頂間隙流動特性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在半開式葉輪離心泵中,離心泵的前蓋板與葉輪葉片頂端之間的間隙被稱為葉頂間隙,它是半開式離心葉輪的主要幾何參數(shù)之一。受到端壁面邊界層和葉片邊界層之間的相互干涉以及二次流等影響,,葉頂間隙泄漏流極為復(fù)雜,且對半開式葉輪離心泵的內(nèi)部流動、能量傳輸、載荷能力等都有著重要的影響。國內(nèi)外對于半開式葉輪離心泵葉頂間隙泄漏流動、葉輪流道內(nèi)流動細(xì)節(jié)等缺少深入研究。因此研究葉頂間隙對半開式葉輪離心泵性能的影響、葉頂間隙泄漏流的流動特性等尤為重要。本文以某一半開式葉輪離心泵作為研究對象,對比分析三種不同葉頂間隙對模型泵性能的影響、葉頂間隙泄漏渦的演變過程以及葉頂間隙泄漏量的計(jì)算等,為離心泵低能耗設(shè)計(jì)、高效率運(yùn)行提供一定的理論依據(jù)與技術(shù)支撐。主要研究內(nèi)容如下: (1)在三種葉頂間隙下,對模型泵進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,揭示葉頂間隙渦的演變過程,對比分析了間隙值對泵性能及內(nèi)部流動的影響;特別是小流量時(shí)模型泵葉輪流道及葉頂間隙層內(nèi)的泄漏渦、二次流等特殊流動。 (2)基于數(shù)值計(jì)算結(jié)果對不同葉頂間隙下的間隙泄漏量進(jìn)行計(jì)算,得到不同工況下的葉頂間隙泄漏量。 (3)對模型泵進(jìn)行了不同葉頂間隙下的外特性試驗(yàn),得到揚(yáng)程-流量等外特性曲線,揭示不同葉頂間隙對半開式葉輪離心泵性能的影響,對比分析了試驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算得到的性能結(jié)果。 (4)利用PIV測試技術(shù),對模型泵葉頂間隙區(qū)域的速度場進(jìn)行試驗(yàn)測量,研究葉頂間隙層內(nèi)的流動情況,掌握葉頂間隙對模型泵內(nèi)流場及間隙層流動特性的影響規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】:半開式葉輪 葉頂間隙 流動特性 間隙渦 泄漏量
【學(xué)位授予單位】:浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:TH311
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第一章 緒論8-18
- 1.1 研究背景及意義8-9
- 1.2 開式離心泵的研究現(xiàn)狀9-11
- 1.3 葉頂間隙流動特性的研究現(xiàn)狀11-14
- 1.4 PIV 試驗(yàn)研究現(xiàn)狀14-16
- 1.5 本文主要研究內(nèi)容16-18
- 第二章 模型泵的數(shù)值計(jì)算方法18-26
- 2.1 幾何造型18-20
- 2.2 網(wǎng)格劃分20-22
- 2.3 邊界條件設(shè)置22-23
- 2.4 數(shù)學(xué)模型23-25
- 2.4.1 控制方程23-24
- 2.4.2 標(biāo)準(zhǔn)κ -ε湍流模型24-25
- 2.5 本章小結(jié)25-26
- 第三章 葉頂間隙流動的數(shù)值計(jì)算26-46
- 3.1 不同葉頂間隙下的流動特性26-30
- 3.1.1 壓力分布26-28
- 3.1.2 速度分布28-30
- 3.2 葉頂間隙渦的演變過程30-37
- 3.2.1 葉根及葉頂間隙層的流動分析30-34
- 3.2.2 X=0 截面內(nèi)的流動分析34-37
- 3.3 不同工況葉頂間隙流動的分析37-42
- 3.4 葉頂間隙泄漏量的計(jì)算42-44
- 3.5 本章小結(jié)44-46
- 第四章 模型泵的試驗(yàn)研究46-63
- 4.1 外特性試驗(yàn)研究46-53
- 4.1.1 試驗(yàn)內(nèi)容及方法46-48
- 4.1.2 試驗(yàn)系統(tǒng)48-49
- 4.1.3 數(shù)值與試驗(yàn)結(jié)果對比分析49-53
- 4.2 P IV 試驗(yàn)研究53-61
- 4.2.1 工作原理53-55
- 4.2.2 試驗(yàn)系統(tǒng)55-59
- 4.2.3 PI V 試驗(yàn)設(shè)定及測量59
- 4.2.4 試驗(yàn)分析59-61
- 4.3 本章小結(jié)61-63
- 第五章 總結(jié)與展望63-66
- 5.1 總結(jié)63-65
- 5.2 展望65-66
- 參考文獻(xiàn)66-71
- 致謝71-72
- 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果72
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:422866
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