梯形迷宫螺旋泵内部流场的大涡模拟及实验研究

来源 :江苏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:z360052113
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
迷宫螺旋泵以其小流量,高扬程,低比转速等特点,广泛应用于石化、航天、冶金、制药等工业部门,填补了常规泵类产品的性能空白区,同时增大了流体机械输送腐蚀性、放射性及含固态颗粒的流体介质的能力。但该泵的设计至今仍不成熟,泵内部流场和特性试验数据的分析是基于叶片泵和未经理论分析的经验公式,不确定性因素还很多。因此,进一步研究迷宫螺旋泵具有重要的理论意义和参考价值。   鉴于迷宫螺旋泵内部流场的复杂性等原因,本课题将采用理论分析、数值计算和实验研究三种方法,深入分析梯形迷宫螺旋泵的流动特性和脉动规律,并通过实验验证其研究的正确性和可靠性,为实际工程设计和应用提供参考。本文的工作内容如下:   1.总结迷宫螺旋泵的国内外研究现状及结构特点,在此基础上根据设计参数完成了梯形迷宫螺旋泵的结构和零件设计,然后根据流体力学和流体机械原理等相关专业知识,确定了采取CFX数值模拟和实验研究方法的基本思路。   2.运用Pro/E三维造型软件对梯形迷宫螺旋泵模型泵内各个过流部件进行建模,然后采用ANSYS自带的ICEM软件进行网格划分。通过对迷宫螺旋泵流道特性和CFX湍流模型进行分析探讨,最后采用大涡模拟对以清水和机械油为工质的流场进行数值模拟计算,采用标准k-ε模型对气液两相流体工质流场进行数值模拟计算。通过分析计算结果得到梯形迷宫螺旋泵内湍流流动的速度和压力分布、脉动规律及气液体积分布特性,并通过不同流量工况的模拟结果进行性能预测,详细而准确的揭示模型泵内部流动特征,为以后对迷宫螺旋泵进行理论分析和设计优化提供了参考。   3.安装建立实验测量装置,在试验台上对以清水和机械油为工质的流体进行梯形迷宫螺旋泵的性能测试实验,通过绘制特性曲线,进行结果分析,检验设计理论结果和大涡模拟的正确性和可靠性。   通过数值模拟和试验研究,验证了梯形迷宫螺旋泵的设计方法的合理性。因受各种条件的制约,本文所做研究尚不完善,希望能对以后同类产品的研究与开发提供参考。
其他文献
在工业生产过程中,常常伴随有大量的废(余)热产生,其能量采用常规的手段难以得到高效、方便地回收。半导体温差发电技术,作为一种全固态的能量转换方式,在废热、余热利用方面具有其
随着国家一系列惠农政策的出台,农业机械化进入了一个新的历史机遇期。农机化的不断发展及农机保有量的增加使得我国目前在用农机基数大,对大气的排放污染不容忽视。目前国内针
一维性能建模在轴流压气机准三维气动设计体系中占有重要地位。本文在梳理多级轴流压气机一维性能分析方法及其工程应用背景的基础上,首先开发完善了一维分析程序,然后发展了模型自动校准方法和基于CFD的附面层堵塞计算方法,并在此基础上开展了压气机变几何研究。本文研究内容包括:一、一维分析方法。论述了平均中径法的基本原理,并通过整理归纳叶栅性能计算,端壁堵塞效应和喘振边界预测的经验模型,完善了一维性能分析方法
学位
我国通用小型汽油机产量逐年增加,已经成为世界最大通用小型汽油机产销国之一,但是我国大部分通用小型汽油机存在工作热负荷过高,散热不足且不均匀等问题,导致整机温度偏高,汽油机
大变形管线钢主要由双相组织构成,通过低碳或超低碳的多元微合金化设计以及特定的控轧控冷技术,可以在较大的厚度范围内分别获得贝氏体/铁素体(B+F)和贝氏体/马氏体/奥氏体(B+M