導葉立式自吸泵設計、數值模擬及試驗研究.pdf

1、本論文在對目前自吸泵研究成果總結的基礎上，提出了新的設計方法，設計了一臺導葉立式自吸泵，改進并簡化了自吸結構，提高了泵的使用可靠性，取得了一定的成果。雖然目前應用傳統(tǒng)的離心泵設計理論來設計導葉離心泵已經很成熟，但對影響導葉自吸泵自吸性能的因素還不清楚，主要根據經驗來選取參數，對其內部流場流動規(guī)律的研究不多。因此利用ANSYS-ICEM和CFX軟件，采用大渦模擬方法，對導葉立式自吸泵內部流場進行了分析研究，并對其泵體進行了優(yōu)化設計，最后制

2、造出模型泵實型，進行實驗驗證。本文的主要工作如下：
　　 (1)總結了自吸泵的研究現狀和前人的研究成果，提出了一種新型的導葉立式自吸泵的設計理論及方法，并設計了一臺導葉立式自吸泵模型，屬于外混式自吸泵，葉輪為閉式葉輪，不設蝸殼。葉輪后能量的轉換在導葉流道內部完成。
　　 (2)利用Pro/E對泵流道進行三維實體造型，簡要介紹了網格生成技術，選用四面體/非結構網格，并利用ANSYS提供的軟件ICEM進行網格劃分。
　

3、　 (3)利用CFX軟件對泵內三維定常單液相流場進行了數值模擬，得到了內部流動特征。對泵內氣液兩相進行了數值模擬，顯示了自吸時氣液兩相流場分布情況。應用大渦模型(LES)進行了三維非定常數值模擬，對泵內非定常壓力脈動情況進行了監(jiān)測，結果表明：泵內的壓力脈動呈現有規(guī)律的周期性變化，流體的脈動幅值從葉輪向出口逐漸減小，葉輪轉頻始終是影響壓力脈動的主要因素。最后對不同流量下的壓力脈動進行了對比，發(fā)現偏離最優(yōu)工況運行時，壓力脈動幅值都有所增大