梯形迷宮螺旋泵內(nèi)部流場(chǎng)的大渦模擬及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、迷宮螺旋泵以其小流量，高揚(yáng)程，低比轉(zhuǎn)速等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于石化、航天、冶金、制藥等工業(yè)部門，填補(bǔ)了常規(guī)泵類產(chǎn)品的性能空白區(qū)，同時(shí)增大了流體機(jī)械輸送腐蝕性、放射性及含固態(tài)顆粒的流體介質(zhì)的能力。但該泵的設(shè)計(jì)至今仍不成熟，泵內(nèi)部流場(chǎng)和特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析是基于葉片泵和未經(jīng)理論分析的經(jīng)驗(yàn)公式，不確定性因素還很多。因此，進(jìn)一步研究迷宮螺旋泵具有重要的理論意義和參考價(jià)值。
　　 鑒于迷宮螺旋泵內(nèi)部流場(chǎng)的復(fù)雜性等原因，本課題將采用理論分析、數(shù)值計(jì)

2、算和實(shí)驗(yàn)研究三種方法，深入分析梯形迷宮螺旋泵的流動(dòng)特性和脈動(dòng)規(guī)律，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其研究的正確性和可靠性，為實(shí)際工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供參考。本文的工作內(nèi)容如下:
　　 1.總結(jié)迷宮螺旋泵的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)完成了梯形迷宮螺旋泵的結(jié)構(gòu)和零件設(shè)計(jì)，然后根據(jù)流體力學(xué)和流體機(jī)械原理等相關(guān)專業(yè)知識(shí)，確定了采取CFX數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究方法的基本思路。
　　 2.運(yùn)用Pro/E三維造型軟件對(duì)梯形迷宮螺旋泵模型泵

3、內(nèi)各個(gè)過流部件進(jìn)行建模，然后采用ANSYS自帶的ICEM軟件進(jìn)行網(wǎng)格劃分。通過對(duì)迷宮螺旋泵流道特性和CFX湍流模型進(jìn)行分析探討，最后采用大渦模擬對(duì)以清水和機(jī)械油為工質(zhì)的流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型對(duì)氣液兩相流體工質(zhì)流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算。通過分析計(jì)算結(jié)果得到梯形迷宮螺旋泵內(nèi)湍流流動(dòng)的速度和壓力分布、脈動(dòng)規(guī)律及氣液體積分布特性，并通過不同流量工況的模擬結(jié)果進(jìn)行性能預(yù)測(cè)，詳細(xì)而準(zhǔn)確的揭示模型泵內(nèi)部流動(dòng)特征，為以后對(duì)迷宮螺旋泵進(jìn)行理