長(zhǎng)軸泵水力設(shè)計(jì)與內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值模擬研究.pdf

1、立式長(zhǎng)軸泵是離心泵的一種,它是在液下泵基礎(chǔ)上改進(jìn)而成,運(yùn)行時(shí)平穩(wěn)性更強(qiáng)的節(jié)能環(huán)保型提升泵。常用于輸送清水、雨水、氧化鐵皮水、污水、工業(yè)廢水等。
　　 近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及CFD軟件的不斷完善,數(shù)值模擬方法已廣泛應(yīng)用于流體機(jī)械內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律的研究。由于泵流道復(fù)雜,實(shí)驗(yàn)難于捕捉三維流場(chǎng)細(xì)節(jié),數(shù)值模擬可以更加直觀反映內(nèi)部流動(dòng)狀況。本文通過(guò)數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方法,系統(tǒng)分析了泵內(nèi)流體三維流動(dòng)規(guī)律和壓力分布。
　　 主

2、要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果:
　　 1、總結(jié)了國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)軸泵研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),確定了基本研究路線,提出本文研究目的及意義。
　　 2、介紹了長(zhǎng)軸泵的水力設(shè)計(jì)及優(yōu)化方法,以JLY2-60-16A型長(zhǎng)軸泵為研究對(duì)象,綜合考慮葉輪、導(dǎo)葉各個(gè)參數(shù)對(duì)泵性能的影響,并將葉輪和導(dǎo)葉作為整體進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。利用Pro／E軟件對(duì)葉輪、導(dǎo)葉及其計(jì)算流道建模。
　　 3、介紹了數(shù)值模擬的基本理論和計(jì)算方法、網(wǎng)格生成技術(shù)以及邊界條件設(shè)置和結(jié)果收斂依

3、據(jù)。采用ANSYS-ICEM對(duì)長(zhǎng)軸泵整流道劃分網(wǎng)格,導(dǎo)入ANSYA-CFX進(jìn)行數(shù)值計(jì)算和結(jié)果后處理。
　　 4、分析了葉輪、環(huán)形空間和空間導(dǎo)葉流道內(nèi)的流線、速度和壓力分布。選取9組不同流量工況點(diǎn)分別進(jìn)行計(jì)算,通過(guò)描點(diǎn)得到揚(yáng)程、效率及功率的性能曲線。結(jié)果發(fā)現(xiàn)(1)葉輪進(jìn)口出現(xiàn)負(fù)壓,在大流量點(diǎn)將有可能發(fā)生空化。(2)環(huán)形空間內(nèi)流動(dòng)紊亂,存在較大的沖擊損失。(3)導(dǎo)葉工作面和背面附近流體的流速?gòu)膶?dǎo)葉進(jìn)口處至導(dǎo)葉出口處呈現(xiàn)增大一減小趨勢(shì)