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《浙江工业大学》 2010年
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离心泵直锥形吸水室的内流特性分析及其结构研究

李思  
【摘要】:本文以离心泵直锥形吸水室为研究对象,采用CFD数值模拟方法,对吸水室内部流动状态进行了模拟分析,同时对吸水室形状、结构与离心泵整体性能之间存在的关系进行了理论分析和试验研究。 本文的主要研究工作包括: 1.简述了计算流体力学CFD及Pro/ENGINEER软件的发展历程,确立了"Pro/e建模,Gambit划分网格,Fluent模拟仿真”的离心泵内部流场的数值计算方法。通过Pro/E软件构建了HCZ系列50-160、65-160、150-250三种规格的耐腐蚀化工流程泵的三维水力模型;应用Gambit软件的分块网格技术,采用非结构网格为主、结构网格为辅的单元体,对水力模型进行网格划分;介绍了Fluent数值计算的基本方程,确定了适合离心泵内部流场数值计算的解算策略。 2.对三种不同形状直锥形吸水室内部流动特点进行了研究一平直型吸水室(HCZ50-160)、渐扩型吸水室(HCZ65-160)、渐缩型吸水室(HCZ150-250)。通过分析吸水室流体速度的三维分量与流量、径向位置、轴向位置的关系,得出吸水室内部流态为伴有少量径向漩涡的三维螺旋流,小流量工况下出现回流现象(即轴向漩涡)。 3.研究了吸水室形状对离心泵水力性能的影响。以HCZ65-160和HCZ150-250水力模型为基础,分别将其吸水室改为平直型吸水室,CFD性能预测结果表明:应用于同一台离心泵时,采用平直型吸水室的离心泵水力性能优于渐扩型吸水室和渐缩型吸水室。在此基础上,本文创新性地提出直管与锥形管相结合的新型吸水室模型,应用于工程实际时表明:设计工况点扬程提高0.4m左右,效率提高1%左右。 4.对吸水室内置隔板对离心泵性能的影响进行了研究。隔板能够有效减弱预旋,本文对隔板的轴向长度、径向长度、数量以及安放位置做了一系列研究,结果表明:径向长度a以吸水室进口直径的1/4为宜,轴向长度b取吸水室轴向长度的3/4,在靠近叶轮入口处安放隔板2块时,离心泵性能最佳。 5.完成了离心泵外特性的试验研究。应用稳定可靠的试验装置和数据采集系统,结合与之相适应的试验数据处理方法,对6套对比方案进行了对比试验,试验结果与预测结果基本一致。
【学位授予单位】:浙江工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TH311

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【引证文献】
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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5 王允祝 由庆祝;哈空调如何攻下伊朗市场[N];中国机电日报;2001年
6 营幼峰 孙军胜 张志杰;一腔赤诚一片情[N];中国水利报;2003年
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8 本报记者 黄勇;迅速反应 突查香溪河[N];中国环境报;2003年
9 张志国 郑希敏 杜文贞;用好用活辩证法 实现效益最大化[N];中国石化报;2005年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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5 田甜;电去离子过程膜和树脂污染特性及其控制研究[D];河北工程大学;2007年
6 蒋建飞;自流冷却系统内流场及其部件的三维数值模拟[D];华中科技大学;2006年
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