高比轉(zhuǎn)數(shù)雙吸離心泵內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值模擬及葉輪切割分析.pdf

1、離心泵作為一種通用機(jī)械，廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)諸多領(lǐng)域，然而我國(guó)在運(yùn)行的泵類(lèi)產(chǎn)品大多存在效率低、可靠性差等問(wèn)題，為分析影響泵性能的因素，需要對(duì)泵內(nèi)部流動(dòng)狀況進(jìn)行探索和分析，計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)可以快速獲得離心泵內(nèi)部流場(chǎng)的詳細(xì)信息并能準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)出泵的性能，因此在離心泵設(shè)計(jì)及研究中得到廣泛應(yīng)用。雙吸離心泵作為離心泵的重要組成類(lèi)型之一，在結(jié)構(gòu)及性能方面均具有明顯優(yōu)勢(shì)，因此采用CFD方法對(duì)雙吸離心泵開(kāi)展內(nèi)部流場(chǎng)分析具有重要意義。
　　葉輪切

2、割作為離心泵節(jié)能改造的總要手段之一在工程實(shí)踐中應(yīng)用廣泛，然而針對(duì)高比轉(zhuǎn)數(shù)的雙吸離心泵進(jìn)行葉輪切割時(shí)若采用現(xiàn)有的葉輪切割公式計(jì)算葉輪切割量將產(chǎn)生較大誤差，為更為精確的確定葉輪切割量，需要分析葉輪切割對(duì)離心泵內(nèi)部狀況及性能的影響。
　　為揭示離心泵內(nèi)部詳細(xì)流動(dòng)狀況并分析葉輪切割對(duì)高比轉(zhuǎn)數(shù)雙吸離心泵流場(chǎng)分布及性能的影響，本文主要完成了以下工作:
　　(1)基于Pro/E的雙吸離心泵三維全流道建模
　　在對(duì)離心泵基本原理及基本

3、方程進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，采用Pro/E軟件建立了包含葉輪流道、吸水室流道、壓水室流道、吸水室前端管路流道和壓水室后端管路流道在內(nèi)的全流場(chǎng)三維模型。
　　(2)雙吸離心泵三維流道網(wǎng)格劃分及數(shù)值模擬
　　采用Gambit軟件對(duì)所建立的三維流道模型進(jìn)行了網(wǎng)格劃分，對(duì)所需要?jiǎng)澐值木W(wǎng)格數(shù)量進(jìn)行了分析;以商用計(jì)算流體力學(xué)軟件Fluent為平臺(tái)對(duì)雙吸離心泵進(jìn)行了數(shù)值模擬，獲得了離心泵內(nèi)部壓力場(chǎng)、速度場(chǎng)及跡線分布的詳細(xì)信息。
　　(3)

4、雙吸離心泵性能預(yù)測(cè)及試驗(yàn)分析
　　根據(jù)數(shù)值計(jì)算結(jié)果預(yù)測(cè)得到了離心泵的性能曲線，對(duì)同一型號(hào)離心泵進(jìn)行了性能試驗(yàn)，通過(guò)將數(shù)值預(yù)測(cè)結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)數(shù)值方法的適用性做出了判斷。
　　(4)葉輪切割對(duì)高比轉(zhuǎn)數(shù)雙吸離心泵性能影響的數(shù)值模擬
　　采用數(shù)值方法對(duì)三臺(tái)高比轉(zhuǎn)數(shù)雙吸離心泵進(jìn)行了葉輪切割研究，分析了葉輪切割量對(duì)內(nèi)部壓力場(chǎng)、速度場(chǎng)及跡線分布的影響，根據(jù)數(shù)值計(jì)算結(jié)果分析了葉輪切割對(duì)離心泵揚(yáng)程、效率軸功率等性能的影響