本文關(guān)鍵詞：多級離心泵的性能預測及結(jié)構(gòu)優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：多級離心泵廣泛應用于工業(yè)、民用、建筑給排水、暖通、制冷、排污、消防以及化工、制藥等領(lǐng)域,其內(nèi)部流動特征直接影響多級離心泵的工作性能。由于傳統(tǒng)的多級離心本設計方法多借助于經(jīng)驗及理論計算,其實際工作性能往往無法滿足生產(chǎn)制造的要求。因此預測多級離心泵的工作性能,并在預測的基礎(chǔ)上提出優(yōu)化方案,以滿足生產(chǎn)制造的要求至關(guān)重要。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,計算流體力學(Computational Fluid Dynamics, CFD)技術(shù)也隨之興起,它的出現(xiàn)為多級離心泵的性能預測提供了可行性。 本文以一款多級離心泵為研究對象,通過三維建模、網(wǎng)格劃分,利用商用CFD軟件Fluent,研究設計工況和非設計工況下該多級離心泵復雜的三維湍流流場,分析各級泵的內(nèi)流場壓力和速度分布。并預測多級離心泵在各個工況下的揚程、效率,通過與實驗值的對比分析,確定預測值的準確性。在此基礎(chǔ)上,分析各結(jié)構(gòu)參數(shù)(葉片數(shù)、葉片出口安放角、葉輪出口直徑和進口直徑)對多級離心泵性能和葉輪內(nèi)部的流動規(guī)律的影響。并利用遺傳算法,通過構(gòu)造目標函數(shù),優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù),得到滿足要求的參數(shù)值。結(jié)合Fluent模擬計算該結(jié)構(gòu)參數(shù)下的多級離心泵性能,進一步探討其流動狀況。本文的研究為多級離心泵的設計、性能預測、結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：多級離心泵 CFD 遺傳算法 性能預測 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH311
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題背景及意義9
• 1.2 離心泵內(nèi)部流動的研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 傳統(tǒng)方法應用于離心泵內(nèi)流動的研究進展9-11
• 1.2.2 CFD技術(shù)應用于離心泵內(nèi)流場分析的研究進展11-14
• 1.3 本文研究內(nèi)容14-15
• 第2章 數(shù)值模擬與性能預測方法15-35
• 2.1 實體建模15-18
• 2.1.1 Solidworks軟件簡介15-16
• 2.1.2 內(nèi)流場實體建模16-18
• 2.2 網(wǎng)格生成18-21
• 2.2.1 網(wǎng)格生成技術(shù)18-20
• 2.2.2 模型的網(wǎng)格劃分20-21
• 2.3 控制方程與湍流模型21-23
• 2.3.1 控制方程21-22
• 2.3.2 控制方程的離散22
• 2.3.3 控制方程的求解22-23
• 2.3.4 湍流模型23
• 2.4 動靜區(qū)間的耦合模型23-25
• 2.4.1 定常計算方法24-25
• 2.4.2 非定常計算方法25
• 2.5 泵的內(nèi)流模擬和性能預測25-32
• 2.5.1 邊界條件與計算方法25-27
• 2.5.2 內(nèi)流場分析27-30
• 2.5.3 水力性能預測30-32
• 2.6 實驗驗證32-34
• 2.7 本章小結(jié)34-35
• 第3章 各結(jié)構(gòu)參數(shù)對多級泵性能的影響35-45
• 3.1 葉片數(shù)對性能的影響35-37
• 3.1.1 葉片數(shù)對設計點性能的影響35-36
• 3.1.2 葉片數(shù)對設計點內(nèi)流場的影響36
• 3.1.3 葉片數(shù)對H-Q曲線的影響36-37
• 3.2 葉片出口角對性能的影響37-39
• 3.2.1 葉片出口角對設計點性能的影響37
• 3.2.2 葉片出口角對設計點內(nèi)流場的影響37-39
• 3.2.3 葉片出口角對H-Q曲線的影響39
• 3.3 葉輪出口直徑對性能的影響39-41
• 3.3.1 葉輪出口直徑對設計點性能的影響39-40
• 3.3.2 葉輪出口直徑對設計點內(nèi)流場的影響40-41
• 3.3.3 葉輪出口直徑對H-Q曲線的影響41
• 3.4 葉輪進口直徑對性能的影響41-43
• 3.4.1 葉輪進口直徑對設計點揚程的影響41-42
• 3.4.2 葉輪進口直徑對設計點內(nèi)流場的影響42-43
• 3.4.3 葉輪進口直徑對H-Q曲線的影響43
• 3.5 本章小結(jié)43-45
• 第4章 基于遺傳算法的多級離心泵結(jié)構(gòu)優(yōu)化45-52
• 4.1 遺傳算法簡介45-46
• 4.2 揚程曲線擬合46-48
• 4.3 優(yōu)化模型建立48-49
• 4.4 結(jié)果分析49-50
• 4.5 本章小結(jié)50-52
• 第5章 總結(jié)與展望52-54
• 5.1 總結(jié)52
• 5.2 展望52-54
• 參考文獻54-59
• 致謝59-60
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文60

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉寶杰,鄒正平,嚴明,劉火星,寧方飛,張永新,徐力平,蔣浩康,陳懋章;葉輪機計算流體動力學技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J];航空學報;2002年05期

2 耿少娟;聶超群;黃偉光;馮濤;劉克;;不同葉輪形式下離心泵整機非定常流場的數(shù)值研究[J];機械工程學報;2006年05期

3 郭鵬程,羅興，

本文編號：458377