旋噴泵設(shè)計(jì)、大渦數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究.pdf

1、旋噴泵是一種新型極低比轉(zhuǎn)速單級離心泵，它流量小、揚(yáng)程高、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、維護(hù)方便、效率較其他常見低比轉(zhuǎn)速泵高、流量特性曲線平穩(wěn)光滑。主要應(yīng)用于輸送炭黑、食品行業(yè)沖洗系統(tǒng)以及油田高壓注水等領(lǐng)域。國外對旋噴泵的研究及生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)相對比較成熟，但研究報(bào)道卻很少見。國內(nèi)在旋噴泵的研究方面起步較晚，在設(shè)計(jì)和應(yīng)用方面還存在很多不足。
　　 本文在綜合分析國內(nèi)外旋噴泵研究歷史和現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對旋噴泵的水力設(shè)計(jì)尤其是葉輪和集流管的水力設(shè)計(jì)進(jìn)行了探

2、討，設(shè)計(jì)出了不同形式的旋噴泵模型，利用Pro/E對旋噴泵各過流部件進(jìn)行三維造型。并利用ANSYS ICEM和CFX，采用大渦模擬方法，對旋噴泵內(nèi)部非定常流場進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。根據(jù)數(shù)值計(jì)算結(jié)果，分析其內(nèi)部流動規(guī)律及影響因素，并得到了性能較好的模型泵，最后按照性能較好的模型泵制造泵實(shí)型，進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。本文的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　　 1、簡要介紹了旋噴泵的工作原理、特點(diǎn)及國內(nèi)外的研究發(fā)展概況，對旋噴泵的設(shè)計(jì)理論進(jìn)行探討，主要集中在

3、葉輪和集流管的水力設(shè)計(jì)。并利用Pro/E軟件進(jìn)行各旋噴泵各過流部件的三維造型。
　　 2、利用ANSYS提供的網(wǎng)格劃分軟件ICEM進(jìn)行網(wǎng)格劃分，利用CFX對旋噴泵內(nèi)部全流場進(jìn)行了大渦數(shù)值模擬，根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果，對比分析了集流管進(jìn)口形狀和翼型對泵性能的影響，結(jié)果表明：集流管進(jìn)口形狀對集流管內(nèi)部的壓力和速度分布有重要影響；集流管翼型能有效改善轉(zhuǎn)子腔內(nèi)部的壓力和速度分布，減少能量損失，可以提高泵的效率。通過對比分析得到性能較好的模型泵