梯形迷宮螺旋泵的設(shè)計(jì)理論、數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著石油化工、航天航空、電鍍冶金、制藥等工業(yè)的迅猛發(fā)展，流體機(jī)械的應(yīng)用范圍日益增加，性能優(yōu)越的新型特種泵的研究開發(fā)必將受到人們更多的關(guān)注。為填補(bǔ)離心泵在高揚(yáng)程小流量的性能空白區(qū)，并能在實(shí)際運(yùn)行工況下輸送工藝過程中腐蝕性、放射性流體介質(zhì)和含有固體顆粒的流體介質(zhì)；國(guó)內(nèi)外學(xué)者在迷宮密封泵送機(jī)理基礎(chǔ)上展開了對(duì)新型迷宮螺旋泵的研究開發(fā)。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)迷宮螺旋泵的研究還處于摸索階段，還沒有形成比較系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論或設(shè)計(jì)方法。鑒于人們對(duì)迷宮螺旋泵工作機(jī)

2、理的本質(zhì)認(rèn)識(shí)還不足，本課題從梯形迷宮螺旋泵理論分析、數(shù)值模擬、實(shí)驗(yàn)研究三個(gè)方面綜合考慮，對(duì)梯形迷宮螺旋泵的設(shè)計(jì)、運(yùn)行特性進(jìn)行了研究，來保證研究的正確性和可靠性，為實(shí)際工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供參考依據(jù)。本文主要工作如下： 1.理論分析：在文獻(xiàn)基礎(chǔ)上推導(dǎo)出相應(yīng)的理論計(jì)算公式并初步提出梯形迷宮螺旋泵設(shè)計(jì)方法；結(jié)合流體機(jī)械專業(yè)知識(shí)，設(shè)計(jì)出迷宮泵的總體結(jié)構(gòu)圖、生產(chǎn)零件圖、實(shí)驗(yàn)裝置圖。 2.數(shù)值模擬：利用PROE對(duì)梯形迷宮螺旋泵進(jìn)行三維建

3、模，并對(duì)其流道實(shí)體模型利用GAMBIT劃分網(wǎng)格，在此基礎(chǔ)上用CFD軟件FLUENT對(duì)流場(chǎng)采用標(biāo)準(zhǔn)的雙方程k-ε紊流模型進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，計(jì)算在貼體坐標(biāo)系和交錯(cuò)網(wǎng)格中進(jìn)行并采用了SIMPLEC算法。計(jì)算結(jié)果得到了梯形迷宮螺旋泵內(nèi)湍流流動(dòng)的速度、壓力分布規(guī)律，揭示內(nèi)部流動(dòng)的主要特征。這些為判定水力設(shè)計(jì)的合理性提供科學(xué)的依據(jù)，為設(shè)計(jì)改進(jìn)和優(yōu)化提供參考。 3.實(shí)驗(yàn)研究：安裝建立實(shí)驗(yàn)測(cè)量裝置，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行梯形迷宮螺旋泵的性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)。實(shí)