導(dǎo)葉立式自吸泵設(shè)計(jì)、數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究.pdf

1、本論文在對(duì)目前自吸泵研究成果總結(jié)的基礎(chǔ)上，提出了新的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了一臺(tái)導(dǎo)葉立式自吸泵，改進(jìn)并簡(jiǎn)化了自吸結(jié)構(gòu)，提高了泵的使用可靠性，取得了一定的成果。雖然目前應(yīng)用傳統(tǒng)的離心泵設(shè)計(jì)理論來(lái)設(shè)計(jì)導(dǎo)葉離心泵已經(jīng)很成熟，但對(duì)影響導(dǎo)葉自吸泵自吸性能的因素還不清楚，主要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)選取參數(shù)，對(duì)其內(nèi)部流場(chǎng)流動(dòng)規(guī)律的研究不多。因此利用ANSYS-ICEM和CFX軟件，采用大渦模擬方法，對(duì)導(dǎo)葉立式自吸泵內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了分析研究，并對(duì)其泵體進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，最后制

2、造出模型泵實(shí)型，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本文的主要工作如下：
　　 (1)總結(jié)了自吸泵的研究現(xiàn)狀和前人的研究成果，提出了一種新型的導(dǎo)葉立式自吸泵的設(shè)計(jì)理論及方法，并設(shè)計(jì)了一臺(tái)導(dǎo)葉立式自吸泵模型，屬于外混式自吸泵，葉輪為閉式葉輪，不設(shè)蝸殼。葉輪后能量的轉(zhuǎn)換在導(dǎo)葉流道內(nèi)部完成。
　　 (2)利用Pro/E對(duì)泵流道進(jìn)行三維實(shí)體造型，簡(jiǎn)要介紹了網(wǎng)格生成技術(shù)，選用四面體/非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，并利用ANSYS提供的軟件ICEM進(jìn)行網(wǎng)格劃分。
　

3、　 (3)利用CFX軟件對(duì)泵內(nèi)三維定常單液相流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到了內(nèi)部流動(dòng)特征。對(duì)泵內(nèi)氣液兩相進(jìn)行了數(shù)值模擬，顯示了自吸時(shí)氣液兩相流場(chǎng)分布情況。應(yīng)用大渦模型(LES)進(jìn)行了三維非定常數(shù)值模擬，對(duì)泵內(nèi)非定常壓力脈動(dòng)情況進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，結(jié)果表明：泵內(nèi)的壓力脈動(dòng)呈現(xiàn)有規(guī)律的周期性變化，流體的脈動(dòng)幅值從葉輪向出口逐漸減小，葉輪轉(zhuǎn)頻始終是影響壓力脈動(dòng)的主要因素。最后對(duì)不同流量下的壓力脈動(dòng)進(jìn)行了對(duì)比，發(fā)現(xiàn)偏離最優(yōu)工況運(yùn)行時(shí)，壓力脈動(dòng)幅值都有所增大