螺旋离心泵内部流场全三维数值模拟.pdf

兰州理工大学
硕士学位论文
螺旋离心泵内部流场全三维数值模拟
姓名:刘胜
申请学位级别:硕士
专业:流体机械及工程
指导教师:李仁年
20060501
摘要扩大。蝶旋离心泵作为一种新型杂质泵,将螺旋泵与离心泵融合为一体,其独特研究了砺酆褪P停憾砸宦菪胄谋媒辛耸堤褰:屯窕郑焕研究了不同含沙量,不同颗粒粒径、不同工况下的内部压力、速度和含沙浓度分布规律,捕捉到了一些重要的流动现象,并进行了详细的分析。探索到影响螺旋状况进行了改型设计,达到预划目的。研究结果对泵性能的改善与改进提供有益随着科技的进步和经济的发展,使用水力机械输送各种固态物质的领域刁的结构可将两者的优势充分发挥。与传统杂质泵相比,螺旋离心泵具有一系列的优点:可通性好、不易堵塞、过流部件磨损小、效率高、使用寿命长、运行费用低,并且具有良好的可调节性。为了使螺旋离心泵能够具有更优良的性能,传统的设计方法已经不能很好的满足两相流工况下的流动条件。因此,了解内部流场的流动规律对没计者尤为重要。由于实验研究面临投资大、周期长等实际困难,实验的手段,数据的精度和可靠性受测试仪器仪表和环境的制约,对内部流场的分析和细微流动机构的分析能力有限。通过砑D饽诓苛鞒≡嚼丛绞艿饺嗣堑那囗梢悦植故匝的不足之处,反过来又可以为试验提供必要的指导。本文分析总结了国内外在固液两相流以及螺旋离心泵方面的研究发展状况;和稢街諧软件对螺旋离心泵内部流场进行了数值计算和分析,离心泵性能的若干因素,为改进叶片叶型设计、提高整机效率等提供了必要的参考。结果表明,通过两种砑允渌颓逅橹适钡氖的D饨峁胧挡饨峁基本吻合;在对固液两相流体介质输送的模拟结果也大致符合两相流的流动规律:此外颗粒的大小和固相的浓度都对流动都有一定的影响。针对隔舌处麽损严重的的信息,为螺旋离心泵的设计提供了一定的理论依扼。关键词:螺旋离心泵,数值模拟,内部流场,峁治硕士学位论文
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学位论文原创性声明作者签名:齑学位论文版权使用授权书兰州理工大学作者签名:孛胜日期:冲甓隆本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了义中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于⒈C芸冢年角军密后适用本授权书。⒉槐C茉弧朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊獭导师签名:日期』:知年歹月‘日日期:年月目,
第滦髀问题的提出固液两相流研究概况螺旋离心泵作为一种具有特殊结构的新型杂质泵,它将螺旋泵与离心泵二者的优势融合为一体,具有无堵塞、耐磨蚀和输送含有易损介质的混合物时无损性能好的特点,其效率是传统的离心式杂质泵和旋流式杂质泵难以比拟的;但在输送固液两相流体时内部过流部件相对易受到磨损破坏,主要是由于液体中含有的第二相固体颗粒对各过流部件材料表面的冲击作用而造成材料流失⋯。原冈可分两类:一类是由于固体颗粒磨蚀引起的,如矿山、水泥、电厂等行业用泵;另一类是磨蚀性和腐蚀性共同引起的,如磷复肥工业中的磷酸料浆泵等。另外,目前各厂家生产的螺旋离心泵叶片包角较大,这就造成了叶轮铸造、加工困难,叶轮动平衡难以保证,一旦叶轮平衡做的不好,在泵运行时,就会造成机组的震动,这对轴承和轴封部件的运行寿命非常不利;再者和同比转速的离心式清水泵相比,仍具有效率低的缺陷,而且人们对螺旋离心泵内部的流动规律还没有完全掌握,尤其是在输送固液两相流体介质下,所以从改善泵周围的环境、减少泵的运行管理成本和节约能源角度讲,提高螺旋离心泵的效率、提高其运行的可靠性、延长使用寿命十分必要,进一步研究螺旋离心泵也就显得很有意义。要达到这些目的,必须搞清楚泵内部的流动规律,随着计算流体动力学⑹导扑惴椒ê图扑慊际醯姆⒄梗擞酶呖萍际侄味员媒醒芯亢蜕计易于实现,可以更好的了解泵的水力和动力特性,掌握螺旋离心泵内部流场的规律,以便预测这些特性,更好的满足用户对泵的高效率、低噪声、长寿命的要求。『一倍晕夜窬媒ㄉ琛⒒肪潮;ず徒谠寄茉从凶胖卮笠庖濉S纱丝杉分析泵内部流场的流动规律对研究和设计人员是相当必要的。流体力学及其各个分支的研究大多丌始于工程应用问题的研究,再随着研究:【。:作的进展逐步上升为独立的理论,多相流的