離心泵直錐形吸水室的內(nèi)流特性分析及其結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、本文以離心泵直錐形吸水室為研究對(duì)象，采用CFD數(shù)值模擬方法，對(duì)吸水室內(nèi)部流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行了模擬分析，同時(shí)對(duì)吸水室形狀、結(jié)構(gòu)與離心泵整體性能之間存在的關(guān)系進(jìn)行了理論分析和試驗(yàn)研究。
　　 本文的主要研究工作包括：
　　 1.簡(jiǎn)述了計(jì)算流體力學(xué)CFD及Pro/ENGINEER軟件的發(fā)展歷程，確立了“Pro/e建模，Gambit劃分網(wǎng)格，F(xiàn)luent模擬仿真”的離心泵內(nèi)部流場(chǎng)的數(shù)值計(jì)算方法。通過(guò)Pro/E軟件構(gòu)建了HCZ系列50-

2、160、65-160、150-250三種規(guī)格的耐腐蝕化工流程泵的三維水力模型：應(yīng)用Gambit軟件的分塊網(wǎng)格技術(shù)，采用非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格為主、結(jié)構(gòu)網(wǎng)格為輔的單元體，對(duì)水力模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分；介紹了Fluent數(shù)值計(jì)算的基本方程，確定了適合離心泵內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算的解算策略。
　　 2.對(duì)三種不同形狀直錐形吸水室內(nèi)部流動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行了研究-平直型吸水室（HCZ50-160）、漸擴(kuò)型吸水室（HCZ65-160）、漸縮型吸水室（HCZ150-250）

3、。通過(guò)分析吸水室流體速度的三維分量與流量、徑向位置、軸向位置的關(guān)系，得出吸水室內(nèi)部流態(tài)為伴有少量徑向漩渦的三維螺旋流，小流量工況下出現(xiàn)回流現(xiàn)象（即軸向漩渦）。
　　 3.研究了吸水室形狀對(duì)離心泵水力性能的影響。以HCZ65-160和HCZ150-250水力模型為基礎(chǔ)，分別將其吸水室改為平直型吸水室，CFD性能預(yù)測(cè)結(jié)果表明：應(yīng)用于同一臺(tái)離心泵時(shí)，采用平直型吸水室的離心泵水力性能優(yōu)于漸擴(kuò)型吸水室和漸縮型吸水室。在此基礎(chǔ)上，本文創(chuàng)新性

4、地提出直管與錐形管相結(jié)合的新型吸水室模型，應(yīng)用于工程實(shí)際時(shí)表明：設(shè)計(jì)工況點(diǎn)揚(yáng)程提高0.4m左右，效率提高1％左右。
　　 4.對(duì)吸水室內(nèi)置隔板對(duì)離心泵性能的影響進(jìn)行了研究。隔板能夠有效減弱預(yù)旋，本文對(duì)隔板的軸向長(zhǎng)度、徑向長(zhǎng)度、數(shù)量以及安放位置做了一系列研究，結(jié)果表明：徑向長(zhǎng)度a以吸水室進(jìn)口直徑的1/4為宜，軸向長(zhǎng)度b取吸水室軸向長(zhǎng)度的3/4，在靠近葉輪入口處安放隔板2塊時(shí)，離心泵性能最佳。
　　 5.完成了離心泵外特性的