低比轉(zhuǎn)速葉輪無脫流的Z、ψ條件.pdf

1、流體機(jī)械是動(dòng)力工程中最重要、應(yīng)用最廣泛的一類機(jī)械設(shè)備。做為其重要的組成部分，低比轉(zhuǎn)速離心泵在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各部門和社會(huì)生活各領(lǐng)域都得到極廣泛的應(yīng)用。葉輪是離心泵的重要過流部件，葉輪設(shè)計(jì)的優(yōu)劣對(duì)泵的性能有很大的影響。近幾年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和廣泛應(yīng)用，利用CFD對(duì)葉輪內(nèi)流場(chǎng)建模分析已成為離心泵優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要工具。本課題正是利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）方法，在離心泵葉輪的基本外尺寸（葉輪內(nèi)外半徑、葉輪進(jìn)出口寬度及葉片進(jìn)出口安放角）相同

2、情況下對(duì)不同包角、葉片數(shù)的葉輪進(jìn)行建模、模擬和分析比較，并最終得出結(jié)論。 本文以一給定低比轉(zhuǎn)速單級(jí)單吸離心式潛水泵為基本型進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，得出相關(guān)幾何參數(shù)。根據(jù)這些參數(shù)，設(shè)計(jì)了不同包角、不同葉片數(shù)的八個(gè)圓柱形葉片葉輪和與其配套的蝸殼。 圓柱形葉片進(jìn)出口都是二維柱面。這種葉片具有造型簡(jiǎn)單，成本低，鑄造缺陷少等優(yōu)點(diǎn)。采用艾爾米特插值方法，可在保證葉片進(jìn)出口安放角不變的前提下，產(chǎn)生不同給定包角的葉片。 本文對(duì)所設(shè)計(jì)的八個(gè)

3、葉輪的內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。二維圖形由最通用的AutoCAD軟件繪制成形，采用具有強(qiáng)大曲面功能的UG作為葉輪三維建模的平臺(tái)，選擇大型商用CFD軟件FLUENT作為葉輪內(nèi)部流場(chǎng)三維數(shù)值模擬的平臺(tái)。 本文的模擬均采用三維湍流定常計(jì)算方法。用FLUENT模擬時(shí)，用其自帶網(wǎng)格劃分軟件Gambit進(jìn)行網(wǎng)格劃分，求解時(shí)采用SIMPLEC算法二階迎風(fēng)模式和標(biāo)準(zhǔn)K-ε模型進(jìn)行求解。通過對(duì)葉輪的數(shù)值模擬，得到了它們內(nèi)部流動(dòng)的速度及壓力分布，并發(fā)現(xiàn)