梯形迷宮螺旋泵內(nèi)部流場的大渦模擬及實驗研究.pdf

1、迷宮螺旋泵以其小流量，高揚(yáng)程，低比轉(zhuǎn)速等特點，廣泛應(yīng)用于石化、航天、冶金、制藥等工業(yè)部門，填補(bǔ)了常規(guī)泵類產(chǎn)品的性能空白區(qū)，同時增大了流體機(jī)械輸送腐蝕性、放射性及含固態(tài)顆粒的流體介質(zhì)的能力。但該泵的設(shè)計至今仍不成熟，泵內(nèi)部流場和特性試驗數(shù)據(jù)的分析是基于葉片泵和未經(jīng)理論分析的經(jīng)驗公式，不確定性因素還很多。因此，進(jìn)一步研究迷宮螺旋泵具有重要的理論意義和參考價值。
　　 鑒于迷宮螺旋泵內(nèi)部流場的復(fù)雜性等原因，本課題將采用理論分析、數(shù)值計

2、算和實驗研究三種方法，深入分析梯形迷宮螺旋泵的流動特性和脈動規(guī)律，并通過實驗驗證其研究的正確性和可靠性，為實際工程設(shè)計和應(yīng)用提供參考。本文的工作內(nèi)容如下:
　　 1.總結(jié)迷宮螺旋泵的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及結(jié)構(gòu)特點，在此基礎(chǔ)上根據(jù)設(shè)計參數(shù)完成了梯形迷宮螺旋泵的結(jié)構(gòu)和零件設(shè)計，然后根據(jù)流體力學(xué)和流體機(jī)械原理等相關(guān)專業(yè)知識，確定了采取CFX數(shù)值模擬和實驗研究方法的基本思路。
　　 2.運(yùn)用Pro/E三維造型軟件對梯形迷宮螺旋泵模型泵

3、內(nèi)各個過流部件進(jìn)行建模，然后采用ANSYS自帶的ICEM軟件進(jìn)行網(wǎng)格劃分。通過對迷宮螺旋泵流道特性和CFX湍流模型進(jìn)行分析探討，最后采用大渦模擬對以清水和機(jī)械油為工質(zhì)的流場進(jìn)行數(shù)值模擬計算，采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型對氣液兩相流體工質(zhì)流場進(jìn)行數(shù)值模擬計算。通過分析計算結(jié)果得到梯形迷宮螺旋泵內(nèi)湍流流動的速度和壓力分布、脈動規(guī)律及氣液體積分布特性，并通過不同流量工況的模擬結(jié)果進(jìn)行性能預(yù)測，詳細(xì)而準(zhǔn)確的揭示模型泵內(nèi)部流動特征，為以后對迷宮螺旋泵進(jìn)行理