雙向軸流泵水力模型的設(shè)計(jì)與特性分析.pdf

1、軸流泵在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中占有重要的地位,而在一些沿海、沿江區(qū)域的水泵站,需要部分時(shí)間調(diào)水灌溉,部分時(shí)間排澇,要求能正反向運(yùn)行工作。一般的普通軸流泵在正向運(yùn)行時(shí)具有較高的效率,但在逆向運(yùn)行時(shí),效率很低,不僅不能滿足要求,更與國家節(jié)能的大政策明顯偏離,因此雙向軸流泵的設(shè)計(jì)與研究具有重大的意義。論文針對(duì)所設(shè)計(jì)模型,采用CFD展開內(nèi)流分析及性能預(yù)測,旨在為尋求合理結(jié)構(gòu)的雙向軸流泵模型提供依據(jù)。主要論文工作如下:
　　(1)根據(jù)給定的參數(shù)要求

2、進(jìn)行雙向軸流泵初步的水力設(shè)計(jì),以升力法為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)葉輪,以流線法設(shè)計(jì)導(dǎo)葉。并利用UG建立包括雙向軸流泵葉輪,導(dǎo)葉,彎管,進(jìn)水管,出水管在內(nèi)的全流道三維模型,為了加工方便繪制了葉輪與導(dǎo)葉的葉片木模圖。為CFD分析提供了數(shù)值模擬分析初始模型。
　　(2)運(yùn)用FLUENT與CFD-Post軟件針對(duì)設(shè)計(jì)的雙向軸流泵模型的展開數(shù)值分析,網(wǎng)格劃分用ICEM軟件采用四面體非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分,計(jì)算以雷諾時(shí)均N-S方程和連續(xù)方程作為控制方程,湍流模型選

3、用標(biāo)準(zhǔn)k-ε雙方程模型,采用SIMPLEC算法對(duì)流速和壓力進(jìn)行求解。對(duì)正、反向運(yùn)行時(shí)的5個(gè)不同流量工況性能做出了預(yù)測,并給出了數(shù)值計(jì)算結(jié)果,詳細(xì)給出了正、反向運(yùn)行時(shí)雙向軸流泵葉片上的速度與壓力分布細(xì)節(jié)。對(duì)同規(guī)格參數(shù)下的單向軸流泵與提出的雙向軸流泵反向運(yùn)行時(shí)最優(yōu)點(diǎn)的內(nèi)流分析對(duì)比,并給出了其反向運(yùn)行時(shí)特性的結(jié)果。
　　(3)針對(duì)雙向結(jié)構(gòu)軸流泵特點(diǎn),用CFD方法預(yù)測了導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)參數(shù)變化(葉柵稠密度)對(duì)雙向軸流泵性能的影響,提出了合理的結(jié)構(gòu)