軸流泵水力模型內(nèi)部流場數(shù)值模擬及性能分析.pdf

1、軸流泵廣泛應用于國民經(jīng)濟各領(lǐng)域，大量的市場需求對軸流泵的效率和運行穩(wěn)定性提出了更高的要求，葉輪是軸流泵的重要元件，葉輪設(shè)計是否合理直接影響到軸流泵性能的好壞，軸流泵的水力模型是保證真機的能量標準、空蝕標準和運行穩(wěn)定的根本。升力法是傳統(tǒng)的軸流泵葉輪水力設(shè)計方法，是一種半理論半經(jīng)驗的方法，目前用流線法設(shè)計出了性能優(yōu)秀的離心泵和混流泵水力模型，由于上述泵型同屬葉片泵，本文中采用上述兩種方法分別設(shè)計出軸流泵葉輪的水力模型，并對兩種葉輪性能進行比

2、較。
　　 要提高軸流泵的效率、擴大工況范圍和提高可靠性，必須對泵的內(nèi)部流動進行深入研究。通過對軸流泵內(nèi)部流動進行數(shù)值模擬，獲得準確的內(nèi)部流場分布及各個過流部件的流動狀態(tài)信息，是設(shè)計出優(yōu)秀泵模型及對其進行優(yōu)化設(shè)計的有效手段。
　　 本文主要研究工作和取得的成果如下：
　　 1、對國內(nèi)外軸流泵的研究現(xiàn)狀進行概括總結(jié)及綜合分析，根據(jù)軸流泵的基本設(shè)計理論分別采用升力法和流線法對葉輪進行水力設(shè)計。
　　 2、運用

3、三維造型軟件Pro/E對軸流泵的過流部件進行三維實體造型，借助ICEM對實體模型劃分出非結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)格。
　　 3、對初始設(shè)計的兩種水力模型進行數(shù)值計算，通過分析計算結(jié)果做出能量性能預估。比較兩種水力模型的效率預估值，提出了采用流線法設(shè)計出性能指標更好的軸流泵水力模型。
　　 4、運用CFD流場仿真技術(shù)對軸流泵的內(nèi)部流動進行研究，計算以雷諾時均N-S方程和連續(xù)方程作為控制方程，采用標準k-ε雙方程的湍流模型使方程組封閉，使