微型循環(huán)水泵壓力脈動(dòng)的研究.pdf

1、微型循環(huán)水泵在生活熱水系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用前景，但其內(nèi)部非定常流動(dòng)誘發(fā)的壓力脈動(dòng)會(huì)引起泵過(guò)流部件的振動(dòng)，降低泵運(yùn)行的可靠性，進(jìn)而引發(fā)噪聲污染。本文針對(duì)生活熱水系統(tǒng)用微型循環(huán)水泵，通過(guò)葉輪與吸、壓水室動(dòng)靜耦合的非定常流動(dòng)數(shù)值計(jì)算，對(duì)其流道內(nèi)的壓力脈動(dòng)進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容有：
　　 1.在對(duì)離心泵內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算方法研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)微型循環(huán)水泵內(nèi)部流動(dòng)的特點(diǎn)，建立了其內(nèi)流場(chǎng)計(jì)算的數(shù)學(xué)模型。采用SST k-ω湍流模型和RNGκ-ε湍流

2、模型及滑移網(wǎng)格技術(shù)，對(duì)葉輪、吸水室、環(huán)形壓水室和進(jìn)出口管的非定常流動(dòng)進(jìn)行了計(jì)算。并與外特性試驗(yàn)進(jìn)行了對(duì)比分析，研究表明SST k-ω湍流模型的預(yù)測(cè)精度較高。
　　 2.提出了壓力脈動(dòng)測(cè)點(diǎn)的布置方案。應(yīng)用SST k-ω湍流模型的內(nèi)流場(chǎng)計(jì)算結(jié)果，得到了內(nèi)流場(chǎng)相對(duì)速度、絕對(duì)速度、靜壓、湍動(dòng)能的分布情況，在對(duì)引起壓力脈動(dòng)的動(dòng)靜干擾、渦流、回流研究的基礎(chǔ)上，分析出了應(yīng)重點(diǎn)考察的位置。
　　 3.運(yùn)用采樣定理，確定了采樣頻率；比較分

3、析了微型循環(huán)水泵某一工況下同一測(cè)點(diǎn)不同采樣時(shí)間的壓力脈動(dòng)頻域圖，給定了采樣時(shí)間。
　　 4.定量計(jì)算了微型循環(huán)水泵內(nèi)的壓力脈動(dòng)。通過(guò)對(duì)不同工況下各過(guò)流部件不同區(qū)域各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的壓力脈動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行幅域、時(shí)域和頻域分析，對(duì)各過(guò)流部件的壓力脈動(dòng)特性進(jìn)行了研究。研究表明，葉輪與壓水室間的動(dòng)靜干擾是產(chǎn)生壓力脈動(dòng)的主要脈動(dòng)源，并在整個(gè)流道內(nèi)傳播；由于渦流、回流產(chǎn)生的壓力波動(dòng)曲線呈現(xiàn)很強(qiáng)的脈動(dòng)和不穩(wěn)定性。最強(qiáng)烈的壓力脈動(dòng)并沒(méi)有發(fā)生在隔舌處，而是發(fā)生

4、在葉輪出口靠近隔舌的位置，這是由于隔舌與葉輪外徑間隙(間隙為葉輪半徑的37.4％)過(guò)大造成的。此外，通過(guò)數(shù)值計(jì)算所得的轉(zhuǎn)頻、葉頻與通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算所得的頻率誤差很小，且脈動(dòng)頻率基本符合實(shí)際的倍頻規(guī)律，從而驗(yàn)證了數(shù)值計(jì)算結(jié)果的可信性。
　　 本文通過(guò)數(shù)值計(jì)算、外特性試驗(yàn)對(duì)微型循環(huán)水泵內(nèi)的壓力脈動(dòng)進(jìn)行了研究，探討了由于動(dòng)靜干擾、渦流、回流引起的壓力脈動(dòng)。對(duì)今后深入分析微型循環(huán)水泵壓力脈動(dòng)產(chǎn)生機(jī)理以及高可靠性微型循環(huán)水泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)打下