長軸泵水力設計與內流場數值模擬研究.pdf

1、立式長軸泵是離心泵的一種,它是在液下泵基礎上改進而成,運行時平穩(wěn)性更強的節(jié)能環(huán)保型提升泵。常用于輸送清水、雨水、氧化鐵皮水、污水、工業(yè)廢水等。
　　 近年來隨著計算機技術的發(fā)展及CFD軟件的不斷完善,數值模擬方法已廣泛應用于流體機械內部流動規(guī)律的研究。由于泵流道復雜,實驗難于捕捉三維流場細節(jié),數值模擬可以更加直觀反映內部流動狀況。本文通過數值模擬與實驗相結合的研究方法,系統分析了泵內流體三維流動規(guī)律和壓力分布。
　　 主

2、要研究內容及結果:
　　 1、總結了國內外長軸泵研究現狀和發(fā)展趨勢,確定了基本研究路線,提出本文研究目的及意義。
　　 2、介紹了長軸泵的水力設計及優(yōu)化方法,以JLY2-60-16A型長軸泵為研究對象,綜合考慮葉輪、導葉各個參數對泵性能的影響,并將葉輪和導葉作為整體進行優(yōu)化設計。利用Pro／E軟件對葉輪、導葉及其計算流道建模。
　　 3、介紹了數值模擬的基本理論和計算方法、網格生成技術以及邊界條件設置和結果收斂依

3、據。采用ANSYS-ICEM對長軸泵整流道劃分網格,導入ANSYA-CFX進行數值計算和結果后處理。
　　 4、分析了葉輪、環(huán)形空間和空間導葉流道內的流線、速度和壓力分布。選取9組不同流量工況點分別進行計算,通過描點得到揚程、效率及功率的性能曲線。結果發(fā)現(1)葉輪進口出現負壓,在大流量點將有可能發(fā)生空化。(2)環(huán)形空間內流動紊亂,存在較大的沖擊損失。(3)導葉工作面和背面附近流體的流速從導葉進口處至導葉出口處呈現增大一減小趨勢