250S-39雙吸泵性能預(yù)測(cè)及優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)離心泵的研究和制造提出了新課題，動(dòng)力機(jī)和傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了離心泵效率和轉(zhuǎn)速的提高，對(duì)離心泵的性能要求也在諸多方面日益提高，離心泵需要適應(yīng)日益廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域、提高效率、節(jié)約能源，要滿足上述要求，離心泵在研究、設(shè)計(jì)和制造上需要有新的突破。近十年來(lái)，CFD數(shù)值模擬技術(shù)在模擬離心泵內(nèi)部流動(dòng)中得到了成功的應(yīng)用。將CFD數(shù)值模擬技術(shù)和優(yōu)化設(shè)計(jì)方法有效結(jié)合，不僅能揭示離心泵內(nèi)部的流場(chǎng)特性，而且能縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期和提高產(chǎn)品的性能，這

2、已經(jīng)成為一個(gè)新的發(fā)展方向。
　　 本文的主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　 1．對(duì)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀、CFD數(shù)值模擬技術(shù)在離心泵設(shè)計(jì)研究中的應(yīng)用情況以及離心泵優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的發(fā)展情況進(jìn)行了綜述。
　　 2．通過(guò)Pro/E軟件構(gòu)建了250S-39雙吸離心泵的三維整機(jī)水力模型，運(yùn)用GAMBIT對(duì)該模型進(jìn)行了網(wǎng)格劃分。在分析和比較數(shù)值模擬中各種湍流模型和計(jì)算方法后，以最高精度為前提確定了適合本文雙吸離心泵的數(shù)值模擬設(shè)置方式，

3、利用FLUENT對(duì)該離心泵進(jìn)行了整機(jī)非定常數(shù)值模擬。
　　 3．在比較分析了現(xiàn)今較為普遍應(yīng)用的幾種離心泵圓盤摩擦損失和容積損失計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，擇優(yōu)選取了其中一種方法對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行修正，并得到了離心泵在九個(gè)工況下的性能參數(shù)。對(duì)比泵試驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：非定常數(shù)值模擬的預(yù)測(cè)精確度較高，設(shè)計(jì)點(diǎn)的揚(yáng)程誤差僅為0.15％，軸功率誤差為1.16％，效率誤差為1％。之后，繪制了泵特性曲線，并對(duì)關(guān)鍵過(guò)流部件的內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行深入的分析。
　

4、　 4．通過(guò)翻閱大量文獻(xiàn)，對(duì)圓盤摩擦損失、容積損失以及葉輪內(nèi)各項(xiàng)水力損失的計(jì)算公式進(jìn)行了整合與修改，根據(jù)最終分析結(jié)果表明，整合修改后的公式預(yù)測(cè)精確度相對(duì)還是比較高的，這也給其他離心泵設(shè)計(jì)者提供了一個(gè)參考。
　　 5．在以上分析的基礎(chǔ)上，提出了泵的性能優(yōu)化方案。在優(yōu)化過(guò)程中，真實(shí)分析了葉輪內(nèi)各項(xiàng)損失，而后綜合各項(xiàng)損失，通過(guò)LINGO編寫程序，以葉輪內(nèi)總損失最小確定葉輪相關(guān)尺寸。重新建立三維水力模型，并再次運(yùn)用非定常數(shù)值模擬手段對(duì)