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《兰州理工大学》 2004年
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多级导叶式离心泵的内部流动及能量性能预测

张学静  
【摘要】:在水力机械能量特性的研究中,计算机辅助设计工具变得越来越重要。特别是:用计算机辅助生成的流体动力学的计算结果(Computational Fluid Dynamic(CFD))越来越多地被水泵研究者所使用。一方面可以节省实验的资源,缩短新产品的研制时间;另一方面它可以显示不能从实验工具中得出的流动特性的细节。因此,该研究具有重要的理论及经济意义。 本文所作的主要工作有:首先利用Fluent前处理软件Gambit对MD40-6.3多级清水离心泵的叶轮与导叶进行建模,生成网格。接着,对模型进行了物理特性、边界条件及初使条件的定义,对流场进行了计算。然后,改变工况对流场重新进行模拟。最后,根据计算的数据预测了该多级清水离心泵一级的能量特性曲线,并与实验数据进行了比较。 本文的主要研究成果有:1、如何利用Gambit对离心泵叶轮与导叶进行三维造型以及建立三维实体模型时的一些成功做法。如:对建模的总体规划与具体规划采用何种模型,实体与虚体如何选择,网格生成技术与灯光煊染如何应用等。2、利用Fluent6.0软件对MD40-6.3多级泵的叶轮与导叶内部流场进行模拟,经数值模拟发现:(1)在小流量工况及设计参数工况下叶轮的进口附近有回流,这说明该多级泵的第一级叶轮采用了加大流量设计法。(2)叶轮出口附近存在一与叶轮旋转方向相反的二次流动特征,即轴向旋涡,但轴向旋涡在小流量工况及设计工况下较大,而在大流量工况下较小,轴向旋涡不明显,这和传统理论认为由于叶片有限(此时才有轴向旋涡)引起滑移量和工况无关不吻合,这一现象还需进一步深入研究。(3)由导叶的流场分布可以看出,从叶轮中收集到的液体实现了由速度能向压力能的转变,即速度流经扩散段逐渐减小,压力逐渐增大的变化趋势。但从反导叶出口的速度值可以看出此反导叶出口的速度不合适,并且在压力图上可以看到在出口区产生了一个低压区,应改变型线、轴向宽度或叶片厚度变化规律。3、预测了该多级泵一级的能量特性曲线。结果表明:在设计工况附近,预测值与实验值吻合较好,在其它工况点,特别是小流量工况点,误差较大。
【学位授予单位】:兰州理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TH311

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【引证文献】
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1 魏清顺;刘在伦;;导流器叶片进口安放角对潜水泵性能的影响[J];中国电机工程学报;2012年14期
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1 刘胜;螺旋离心泵内部流场全三维数值模拟[D];兰州理工大学;2006年
2 刘琦;基于CFD的离心泵整机流场数值模拟[D];吉林大学;2008年
3 魏清顺;潜水泵导流器的特性及提高泵性能的研究[D];兰州理工大学;2008年
4 罗芳;带前置诱导轮的复合叶轮型离心泵数值研究[D];西安理工大学;2008年
5 丁希宁;高吸入性能双级离心泵过流部件数值模拟[D];西安理工大学;2009年
6 桑迪科;冲压式多级离心泵内流场数值模拟及水力性能研究[D];华南理工大学;2010年
7 李朴蓉;导流器几何参数对潜水泵性能的影响[D];兰州理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 杨军虎,张学静;离心泵叶轮及导叶的三维实体造型研究[J];甘肃科学学报;2004年03期
2 朱海燕,陈明穗,刘振铎;叶片泵螺壳式压出室内流动损失的分析计算[J];流体机械;1998年02期
3 陈池,袁寿其,金树德;低比速离心泵研究现状与展望[J];流体机械;1998年07期
4 陈池,袁寿其,金树德;离心泵叶轮内流计算方法综述[J];流体机械;1999年02期
5 郭莉,张克危,贾宗谟;叶片泵CAD软件系统的逻辑模型[J];水泵技术;1996年03期
6 史宏超,李意民;离心泵进口回流及其控制的研究[J];水泵技术;2000年03期
7 李海锋,穆忠波,吴玉林;半开式离心泵叶轮内三维紊流的数值模拟[J];水泵技术;2001年01期
8 陈田,殷国富,黄文兴,贾志欣;基于参数化特征造型的水泵导叶CAD系统研制[J];四川大学学报(工程科学版);2000年06期
9 杨军虎,张学静;离心泵的性能预测进展[J];通用机械;2003年12期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨华,谷传纲,王彤;时间推进法求解离心泵内部不可压流场[J];工程热物理学报;2005年01期
2 张人会,张学静,杨军虎;非设计工况下叶轮进口附近的流动及其控制[J];甘肃工业大学学报;2003年04期
3 李仁年;王秋红;;固液两相流对螺旋离心泵流场影响的数值分析[J];兰州理工大学学报;2009年02期
4 杨军虎,张学静;离心泵叶轮及导叶的三维实体造型研究[J];甘肃科学学报;2004年03期
5 张学静;李德明;;多级导叶式离心泵导叶内部CFD计算分析[J];甘肃科学学报;2006年03期
6 张炜;杨军虎;马雷;;潜水轴流泵全流道三维湍流数值模拟[J];甘肃科学学报;2007年01期
7 杨逢瑜;管帅;徐建江;姜明亮;杨毅;;石油钻机绞车刹车盘叶型设计[J];甘肃科学学报;2008年02期
8 吴沁;杨德寿;朱瑞军;王星联;张建臣;;催化剂离心分离机故障频度高的原因分析及处理[J];甘肃科学学报;2008年02期
9 何世权;李斌;郑军;林建;翟鹏程;;角式调节阀流向对流量特性的影响及分析[J];甘肃科学学报;2009年03期
10 刘正先;鲁寅;陈丽英;;叶顶间隙对离心叶轮气动性能的影响规律[J];工程热物理学报;2014年04期
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1 倪永燕;袁寿其;袁建平;潘中永;;低比转速离心泵加大流量设计优化模型[A];农业机械化与新农村建设——中国农业机械学会2006年学术年会论文集(上册)[C];2006年
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1 贾瑞宣;电厂冷端多尺度能耗表征及控制规律研究[D];华北电力大学(北京);2011年
2 张人会;离心泵叶片的参数化设计及其优化研究[D];兰州理工大学;2010年
3 张翔;不锈钢冲压焊接离心泵能量转换特性与设计方法[D];江苏大学;2011年
4 王凯;离心泵多工况水力设计和优化及其应用[D];江苏大学;2011年
5 王海松;轴流泵CAD-CFD综合特性研究[D];中国农业大学;2005年
6 石祥钟;液力变矩器内部三维流动数值模拟与特性预测方法研究[D];吉林大学;2005年
7 牟介刚;离心泵现代设计方法研究和工程实现[D];浙江大学;2005年
8 郭鹏程;水力机械内部复杂流动的数值研究与性能预测[D];西安理工大学;2006年
9 周卫东;离心式井底增压系统设计与数值模拟研究[D];中国石油大学;2008年
10 李志峰;离心泵启动过程瞬态流动的数值模拟和实验研究[D];浙江大学;2009年
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1 张妍;叶轮前侧盖板流固耦合动力学特性研究[D];郑州大学;2010年
2 吕秀丽;离心泵内部三维流场数值模拟研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
3 冯新粮;一种低比转速离心水泵叶轮的改进设计[D];天津理工大学;2010年
4 王红利;固液两相流旋流泵的数值模拟与性能预测[D];昆明理工大学;2009年
5 周琳博;高扬程梯级泵站泵和管路对提水效率影响的研究[D];兰州理工大学;2011年
6 贾大伟;多级离心泵轴向力测试与平衡改进设计研究[D];北京林业大学;2011年
7 王新龙;轻烃外输泵叶轮内部流场的CFD模拟研究[D];东北石油大学;2011年
8 杨光;电站用节段式离心泵全面性能优化设计及数值模拟研究[D];华北电力大学;2011年
9 许斌杰;半开式复合叶轮多级离心泵设计与性能预测方法研究[D];浙江大学;2011年
10 李思;离心泵直锥形吸水室的内流特性分析及其结构研究[D];浙江工业大学;2010年
【同被引文献】
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1 钟绍湘;离心泵叶轮分流面的数值方法[J];大连大学学报;2000年04期
2 薛枫,张瑞频;提高QJ型低比转速井用潜水泵单级扬程初探[J];电机技术;2003年04期
3 王彦辉,康志忠,徐鸿,梁双印;32Sh-19离心泵流场的全三维数值模拟[J];电站系统工程;2003年06期
4 罗晟,蔡兆麟;变叶片数和长短叶片结构对离心叶轮内三维粘性流场的影响[J];风机技术;2000年06期
5 王乐勤,朱祖超;超低比转速高速诱导轮离心泵的不稳定控制与试验研究[J];工程热物理学报;1998年03期
6 王乐勤;李志峰;戴维平;吴大转;;离心泵启动过程内部瞬态流动的二维数值模拟[J];工程热物理学报;2008年08期
7 孙自祥,吴玉林,薛敦松;离心泵叶轮内部紊流数值计算[J];工程热物理学报;1996年S1期
8 赵万勇,丁成伟;离心泵叶轮最佳出口几何参数计算[J];甘肃工业大学学报;1992年01期
9 李仁年,蔚立华;水力机械中含沙水流的两流体数学模型[J];甘肃工业大学学报;2000年04期
10 李仁年,赵万勇;含沙水流在离心叶轮盖板腔体内的运动分析[J];甘肃工业大学学报;2002年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 杨方飞;阎楚良;张书明;;带空间导叶离心式潜水泵全三维流场的数值模拟[A];农业机械化与新农村建设——中国农业机械学会2006年学术年会论文集(下册)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 徐朝晖;高速离心泵内全流道三维流动及其流体诱发压力脉动研究[D];清华大学;2004年
2 王海松;轴流泵CAD-CFD综合特性研究[D];中国农业大学;2005年
3 杨方飞;机械产品数字化设计及关键技术研究与应用[D];中国农业机械化科学研究院;2005年
4 牟介刚;离心泵现代设计方法研究和工程实现[D];浙江大学;2005年
5 崔宝玲;高速诱导轮离心泵的理论分析与数值模拟[D];浙江大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐洁;低比转速离心泵复合式叶轮内部流动的数值计算[D];甘肃工业大学;2001年
2 张人会;低比速离心泵设计理论的研究[D];兰州理工大学;2003年
3 钱健;离心泵叶轮内部三维紊流数值模拟研究[D];扬州大学;2003年
4 应光耀;潜油离心泵流场的数值分析[D];浙江大学;2004年
5 倪永燕;低比转速离心泵复合叶轮内部流场的数值计算[D];兰州理工大学;2004年
6 李兵;螺旋离心泵工作特性实验及叶轮内部流场的CFD数值模拟[D];兰州理工大学;2004年
7 刘成胜;螺旋离心泵的外特性试验与流场数值分析[D];兰州理工大学;2005年
8 王秋红;螺旋离心泵内固液两相流场的CFD数值模拟[D];兰州理工大学;2005年
9 张佳卉;低比转速离心泵双吸叶轮内部流场的数值计算及分析[D];兰州理工大学;2005年
10 郭鹏;高速锅炉给水泵诱导轮和首级叶轮的内流场的数值模拟[D];江苏大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 袁寿其;徐宇平;张金凤;裴吉;周建佳;;流固耦合作用对螺旋离心泵流场影响的数值分析[J];农业机械学报;2013年01期
2 颜禹;陆晓峰;朱晓磊;;进口弯管及前置扰流子对离心泵性能影响[J];农业工程学报;2013年20期
3 李仁年;陈冰;韩伟;李琪飞;;变螺距螺旋离心泵叶片型线参数方程的分析[J];排灌机械;2007年06期
4 魏清顺;刘在伦;;导流器叶片进口安放角对潜水泵性能的影响[J];中国电机工程学报;2012年14期
5 徐宇平;袁寿其;张金凤;裴吉;周建佳;;螺旋离心泵转子系统动态响应数值分析[J];振动与冲击;2013年06期
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1 赵瑞;高速诱导轮离心泵的数值模拟与试验研究[D];浙江理工大学;2010年
2 杨伦磊;微尺度相变测试微流控芯片集成设计及应用[D];大连理工大学;2010年
3 冯新粮;一种低比转速离心水泵叶轮的改进设计[D];天津理工大学;2010年
4 王新龙;轻烃外输泵叶轮内部流场的CFD模拟研究[D];东北石油大学;2011年
5 丁效莲;华能曲阜电厂变频节能技术应用研究[D];华北电力大学;2011年
6 汪亮;基于CFdesign潜污水电泵设计[D];安徽理工大学;2010年
7 唐卫卫;离心水泵的优化设计及其仿真[D];西北农林科技大学;2011年
8 万忠;低比转速复合叶轮离心泵的优化设计和试验研究[D];浙江理工大学;2011年
9 刘永艳;冲压焊接离心泵叶轮的优化设计与制造工艺研究[D];山东理工大学;2010年
10 夏宏克;井泵导流器水力损失的试验研究[D];兰州理工大学;2010年
【二级参考文献】
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1 李世煌;许建中;;离心泵蜗壳内流动的高速摄影测试[J];北京农业工程大学学报;1990年01期
2 刘殿魁,陈静宜;叶轮机械内的三元流动解法——“流面坐标”迭代法[J];工程热物理学报;1980年03期
3 刘殿魁,何本元,崔永强;离心泵的改型设计及试验研究[J];工程热物理学报;1985年04期
4 刘殿魁;离心泵内具有射流-尾迹模型的三元流动计算[J];工程热物理学报;1986年01期
5 黄建德;开式和闭式离心泵进口回流的研究[J];工程热物理学报;1997年01期
6 薛敦松,李振林,孙自祥;非设计工况下低比速泵叶轮内不稳定流动和湍流度试验[J];工程热物理学报;1994年02期
7 刘立军,徐忠;离心叶轮内部三维湍流流场的数值分析[J];工程热物理学报;1996年03期
8 袁寿其,陈池,郑铭,李昳;无过载离心泵叶轮内三维不可压湍流场计算[J];机械工程学报;2000年05期
9 吴玉林;叶轮内部流动无粘性-边界层迭代及前缘粘性流动计算[J];流体工程;1989年03期
10 陈次昌,陈红勋,关醒凡,高良润;一种计算离心泵叶轮内部流动的方法[J];流体工程;1990年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 孙永平;轴流式油气混输泵单个压缩级的流场计算[D];兰州理工大学;2003年
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1 张蓉生;斜向导水机构导叶开口和封水密闭性求解及分析[J];水力发电学报;1991年03期
2 陈朝禄;龚嘴电站水轮机活动导叶损坏原因分析及对策[J];四川水力发电;1999年04期
3 费修渔;改进接力器设计 确保AGC运行[J];浙江电力;2000年02期
4 谢庆涛;混流式水轮机甩负荷过程导叶关闭规律的优化计算[J];水利学报;1987年08期
5 朱营康,杨彦,姚承范,程迺晋;半高导叶扩压器的研究[J];流体机械;1992年08期
6 赵雪华,徐语,雷桥,周邵萍;立式自吸离心泵设计影响因素研究[J];流体机械;1996年04期
7 王洋;泵叶轮与导叶冲压焊接成形工艺的研究[J];农业机械学报;1998年01期
8 于亚军,吴玉良,刘迎曦,刘铁牛;水轮机导叶漏水影响因素分析及改进建议[J];水力发电;1999年12期
9 王丹,杨建东,高志芹;导叶开启时间对水电站过渡过程的影响[J];水利学报;2005年01期
10 胡建;导叶上轴、下轴的加工工艺分析及机械加工[J];重型机械科技;2005年02期
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1 何少润;;单导叶接力器在广州抽水蓄能电站的应用[A];水电站机电技术2004年年会论文集[C];2004年
2 孙媛媛;罗远红;;桥巩水电站57MW灯泡贯流式水轮机设计[A];水电站机电技术研讨会论文集[C];2010年
3 王献奇;张翠萍;;三峡右岸HEC机组无叶区卡门涡列频率研究[A];中国水利学会第四届青年科技论坛论文集[C];2008年
4 蔡卫江;;百龙滩水电厂水轮机调速系统的改造[A];2004中国水电控制设备论文集[C];2004年
5 温国珍;贺建华;;响洪甸抽水蓄能机组调试及运行[A];抽水蓄能电站建设经验技术交流会论文集[C];2002年
6 王建义;丁国兴;;华光潭一级电站1#机组导叶漏水测量[A];第十六次中国水电设备学术讨论会论文集[C];2007年
7 陈辉;时冬清;林青松;;核电低压导叶毛坯的超声波检测方法研究[A];西南地区第十届NDT学术交流会论文集[C];2009年
8 唐旭;;全液控电液随动系统研制开发及应用[A];2004中国水电控制设备论文集[C];2004年
9 高殿荣;温茂森;梁英娜;田静;;后导轮导叶对轴流血泵流动特性影响的研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
10 吕桂英;;三峡ALSTOM水轮机导水机构安装[A];2003年大型水电机组技术研讨会论文集[C];2003年
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1 本版编辑本报记者 司建楠 沈阳铸造研究所科技管理部副部长 祝强;电渣熔铸导叶——三峡水轮机组的“中国心”[N];中国工业报;2008年
2 ;走近农村 服务“三农”[N];福建科技报;2006年
3 陈坚 (作者系武汉大学水利水电学院教授、机电排灌研究所所长);泵站主水泵改造应把握的关键[N];人民长江报;2007年
4 朱晓京;沈阳铸造所今年“添翼”三峡地下机组[N];沈阳日报;2007年
5 本报记者 李顺亮;加强协作往来 共谋加快发展[N];三明日报;2008年
6 记者 吴建明;朱之文陈荣凯要求做好防御工作[N];闽东日报;2006年
7 记者 肖新华;确保年度任务按时完成[N];温州日报;2008年
8 母亚军 陈晓东;巨港电厂检修的80小时[N];中国石油报;2007年
9 斯府班;甘良淼率团参加“江西(香港)招商引资活动周”取得较大成果[N];抚州日报;2007年
10 盛力;“绿色之夜”唱响环保之声[N];丽水日报;2007年
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1 纪兴英;水泵水轮机“S”特性预测方法研究[D];武汉大学;2013年
2 杨帆;低扬程泵装置水动力特性及多目标优化关键技术研究[D];扬州大学;2013年
3 汤方平;喷水推进轴流泵设计及紊流数值分析[D];上海交通大学;2007年
4 尹俊连;水泵水轮机“S”区内流机理及优化设计研究[D];浙江大学;2012年
5 邵卫云;带MGV装置的抽水蓄能过渡过程仿真及其应用[D];浙江大学;2004年
6 杨敬江;轴流泵水力模型设计方法与数值模拟研究[D];江苏大学;2008年
7 辛喆;混流式水轮机全部通流元件的三维湍流流场分析与性能预测[D];中国农业大学;2005年
8 赵桂连;水电站水机电联合过渡过程研究[D];武汉大学;2004年
9 金燕;贯流泵内部流动的数值模拟与三维LDV测量研究[D];扬州大学;2010年
10 郭春立;水轮机筒阀多缸协同关闭过程水力特性与控制策略研究[D];天津大学;2009年
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1 王丹;导叶启闭规律及水轮机特性曲线对水电站过渡过程的影响研究[D];武汉大学;2004年
2 钟鑫亮;抽水蓄能电站单导叶控制调速器导叶状态监测系统的研究及开发[D];华南理工大学;2012年
3 刘殿兴;低比转速混流式水泵水轮机非同步导叶流动稳定性研究[D];兰州理工大学;2013年
4 李晓波;轴流转桨式水轮机叶片流固耦合动力特性分析[D];西安理工大学;2010年
5 李存明;可逆式水泵水轮机导叶对性能影响的数值研究[D];兰州理工大学;2013年
6 武宇琼;水轮机导水机构双列叶栅流动数值模拟及振动特性分析[D];昆明理工大学;2010年
7 汪慧;冲压泵导叶出口与叶轮进口匹配关系的探讨与研究[D];浙江工业大学;2011年
8 张学静;多级导叶式离心泵的内部流动及能量性能预测[D];兰州理工大学;2004年
9 金忠升;部分流泵性能研究及应用[D];西安电子科技大学;2007年
10 张明柱;水泵导叶宽度对性能影响的研究[D];大连理工大学;2012年
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