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《山东理工大学》 2006年
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不锈钢冲压焊接多级离心泵叶轮优化设计及CFD分析

王广业  
【摘要】:低比转速不锈钢冲压焊接多级离心泵的比转速一般在30~60之间,且有向着超低比转速方向发展的趋势。它具有流量小、扬程高的特点,广泛应用于锅炉给水、高纯度净水系统以及医药、食品、精细化工、消防、船舶、高层建筑、中央空调及居民生活等行业的液体输送、压力增高和冷、热水循环等领域。低比转速离心泵小流量、高扬程的特点,决定了其叶轮、导叶等过流部件的流道狭长,一般铸造工艺难以成型。采用精密铸造工艺生产,生产效率低,废品率高,成本高。 不锈钢冲压焊接多级离心泵采用冲压、焊接工艺制造,有效地解决了低比转速及超低比转速离心泵在铸造工艺中无法实现的难题,极易实现生产的机械化和自动化,并且冲压焊接多级离心泵的水力性能优于铸造离心泵。本文首先对低比转速离心泵现行的设计理论和设计方法作了介绍,包括加大流量设计法、减小或消除扬程曲线驼峰的途径、无过载设计及复合叶轮设计法等,结合冲压焊接多级离心泵的特点,分析了影响泵性能的各种因素,按照粘性水力设计方法设计了叶轮,并对叶轮几何参数进行了优化,从而达到消除扬程曲线驼峰、无过载及提高离心泵效率的目的;其次对离心泵叶轮内部流场的数值计算提出了合适的湍流模型和数值解法,并对网格划分提出自己的看法;最后利用CFD商用软件CFX模拟了冲压焊接多级离心泵的刀刃型、机翼型、堵塞流道型叶片叶轮的内部流动,通过对叶轮内部流体流动的模拟,探索了叶轮内部流体流动的规律及分析了泵的性能,减少了对设计经验和试验数据的依赖,达到了缩短研制周期、降低生产成本的目的。为丰富和完善不锈钢冲压焊接多级离心泵的设计理论、提高不锈钢冲压焊接多级离心泵的水力性能提供了有价值的依据。
【学位授予单位】:山东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG386;TG457

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【参考文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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6 赵青松;3B33型离心式水泵主要参数的计算机辅助优化设计[D];沈阳农业大学;2005年
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