【摘要】： 斜流泵在我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中應(yīng)用廣泛,在農(nóng)業(yè)、電力、軍事等領(lǐng)域發(fā)揮著極其重要的作用。在大多數(shù)情況下,斜流泵在整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)的工作過程中扮演著核心角色,斜流泵的平穩(wěn)運(yùn)行是整個(gè)生產(chǎn)線安全生產(chǎn)的重要保障。由于斜流泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜,元件數(shù)量多,以往的研究大多是將各元件分開考慮,研究其內(nèi)部的流動現(xiàn)象;近年來,隨著計(jì)算機(jī)水平的提高,越來越多的科研工作者開始關(guān)注斜流泵各元件之間的相互匹配,提高斜流泵的整體設(shè)計(jì)水平。 本文研究對象是某公司XX工程主泵項(xiàng)目中的主泵整體結(jié)構(gòu)。利用CAD軟件Pro/E,CFD軟件NUMECA建立起完整的三維流場的數(shù)值模擬分析平臺。通過對其進(jìn)行數(shù)值模擬,詳細(xì)地分析其內(nèi)部流動特征,研究上下游元件的相互影響。并根據(jù)不同的葉輪,按照扭曲葉片式導(dǎo)葉的設(shè)計(jì)方法,修改后置導(dǎo)葉,使整機(jī)效率提高5.506%,效果顯著。通過對斜流泵整機(jī)通流部分進(jìn)行數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)后置導(dǎo)葉入口邊對于葉輪出口的相對位置、后置導(dǎo)葉入口安裝角以及后置導(dǎo)葉的扭曲情況對效率影響明顯,對整機(jī)性能有一定的影響。 本文的研究工作在一定程度上為斜流泵內(nèi)部流場分析提供了有建設(shè)性的意見,所得出的結(jié)論為今后的結(jié)構(gòu)改進(jìn)提供了依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TH38
【圖文】：

該泵各通流元件內(nèi)部流場的完整信息，為分析流場特性及流動規(guī)律提供了可靠地依據(jù)。2.1幾何模型簡介圖2.1是斜流泵的幾何模型結(jié)構(gòu)圖，它包括進(jìn)口段、進(jìn)口導(dǎo)葉、葉輪、出口導(dǎo)葉、出口段。其中進(jìn)口導(dǎo)葉葉片5片、葉輪葉片6片、出口導(dǎo)葉葉片7片，以上各參數(shù)均為斜流泵初步設(shè)計(jì)參數(shù)。為了保證進(jìn)出口流場的穩(wěn)定性，對進(jìn)出口進(jìn)行了適當(dāng)?shù)难由�，以下工作都是以此為基礎(chǔ)，進(jìn)行數(shù)值實(shí)驗(yàn)，研究氣流在葉輪出口至后置導(dǎo)葉內(nèi)，以及出口段的流動情況從而改進(jìn)后置導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)。1).進(jìn)口段2).進(jìn)口導(dǎo)葉3).葉輪4).出口導(dǎo)葉5).出口段圖2.1原始斜流泵流場模型 Fig2.1TheoriginalgeometrymodelofthediagonalflowPumP

據(jù)此編寫數(shù)據(jù)文件，并合成.gcomTutho文件。在Aut0Grids中調(diào)用.geomTurbo文件，進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置，并不斷的調(diào)整網(wǎng)格的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以提高網(wǎng)格的質(zhì)量f34]。前置導(dǎo)葉、葉輪、后置導(dǎo)葉單通道網(wǎng)格如圖2.3所示。圖2.4給出了網(wǎng)格質(zhì)量報(bào)告，經(jīng)檢查，生成的網(wǎng)格質(zhì)量十分理想，正交性、長寬比、延展比等各項(xiàng)指標(biāo)均在理想的范圍內(nèi)。1).進(jìn)口導(dǎo)葉2).口一}，輪3).出口導(dǎo)葉圖2.3前置導(dǎo)葉、葉輪、后置導(dǎo)葉單通道網(wǎng)格 Fig2.3GridtoPologyoftheinletguidevane，imPel1erandoutletguidevanePassage

圖2.5整機(jī)計(jì)算網(wǎng)格Fig2.5Gridsofthewholemodel4數(shù)值求解方法數(shù)值模擬采用NUMEcA三維粘性流動數(shù)值計(jì)算模塊Fine喲Turbo，前處理模處理模塊cFviewTM完成。該軟件對湍流流動的空間離散方法基于控制體網(wǎng)多重網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)，使得各種頻率分量的誤差可以得到比較均勻的衰減，加斂的速度[36，37]，并有多種對流項(xiàng)差分格式和湍流紊流模型，可對流體機(jī)械內(nèi)部常，可壓縮、不可壓縮紊流流動進(jìn)行高精度的數(shù)值分析。本文計(jì)算應(yīng)用Jalnes差分格式結(jié)合S一A湍流模型，使用時(shí)間相關(guān)法求解雷諾平均N一S方程，用四ge一Kutta法(其標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)為1/4，1/3，1/2，l)進(jìn)行時(shí)間推進(jìn)。.5計(jì)算設(shè)定本文計(jì)算了大流量工況與小流量工況，作為研究對象。具體設(shè)定如下:

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2755845