清淤船用旋流式泥漿泵內(nèi)流分析與優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、中圖分類號(hào)：UDC：清淤船用旋流式泥漿泵內(nèi)流分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)碩士研究生：王晶晶導(dǎo)師：朱紅耕教授專業(yè)：水利水電工程揚(yáng)州大學(xué)二。一四年五月王晶晶：清淤船用旋流式泥漿泵內(nèi)流分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)I摘要旋流式泥漿泵廣泛應(yīng)用在河道、魚塘等清淤工程中，是旋挖式清淤船的關(guān)鍵部件。旋流式泥漿泵采用離心式葉輪，其區(qū)別在于葉輪不是安裝在蝸殼中，而是退縮至壓水室后面，即葉輪與前泵殼壁之間在軸向空間寬度較大，從而使得其有很好的通過性能。旋流泵葉輪設(shè)計(jì)與常規(guī)的離心泵葉輪設(shè)

2、計(jì)基本相同，但其工作原理與傳統(tǒng)的葉片泵(離心泵、混流泵、軸流泵和螺旋泵)并不完全相同。本文結(jié)合匯合江蘇水利科技項(xiàng)目研究，采用計(jì)算流體力學(xué)方法，開展XLB260型旋流泵內(nèi)部流動(dòng)分析，探索旋流泵的無葉腔和葉輪內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律，研究設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)泵性能的影響，為實(shí)現(xiàn)旋流式泥漿泵的性能預(yù)測(cè)和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)。開展的主要工作和取得的成果如下：(1)對(duì)國(guó)內(nèi)外旋流泵的理論研究、數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究成果進(jìn)行了分析和總結(jié)，提出了本文研究的主要方向和內(nèi)容。(2

3、)采用三維造型軟件PRO／E進(jìn)行XLB260型旋流泵三維實(shí)體造型；利用ANSYS自帶的ICEM軟件對(duì)三維實(shí)體模型完成網(wǎng)格劃分，并對(duì)劃分好的網(wǎng)格做了無關(guān)性分析，定量分析了旋流泵數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果和網(wǎng)格數(shù)量的關(guān)系；利用流場(chǎng)計(jì)算軟件CFX，運(yùn)用雷諾平均方程，并選擇湍流模型中比較常用的標(biāo)準(zhǔn)kc模型，對(duì)旋流泵在不同流量工況下進(jìn)行了三維定常液相數(shù)值模擬計(jì)算，根據(jù)計(jì)算所得結(jié)果分析了旋流泵的內(nèi)部特性和外部特性，得到了XLB260的旋流泵的流量、揚(yáng)程、功率

4、和效率的性能曲線。(3)采用正交試驗(yàn)方法，分析了XLB260型旋流式泥漿泵流道進(jìn)口直徑dl、葉片數(shù)Z、葉輪外徑與殼體的間隙e對(duì)性能的影響，并根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果和性能曲線圖確定了三個(gè)參數(shù)對(duì)泵性能影響的主次順序，然后利用直觀分析法和綜合平衡分析法找出了旋流泵的最優(yōu)參數(shù)組合。(4)開展了XLB260型旋流式泥漿泵三維非定常計(jì)算，分析了非定常流場(chǎng)的內(nèi)部特性，并對(duì)不同工況下的定常和非定常計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了定量和定性的比較。(5)本文進(jìn)行了XLB260型旋流