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象，采用CFD數(shù)值模擬方法，對吸水室內(nèi)部流動狀態(tài)進行了模擬分析，同時對吸水室形狀、結(jié)構(gòu)與離心泵整體性能之間存在的關(guān)系進行了理論分析和試驗研究。
　　 本文的主要研究工作包括：
　　 1.簡述了計算流體力學(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)部流場的數(shù)值計算方法。通過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，對水力模型進行網(wǎng)格劃分；介紹了Fluent數(shù)值計算的基本方程，確定了適合離心泵內(nèi)部流場數(shù)值計算的解算策略。
　　 2.對三種不同形狀直錐形吸水室內(nèi)部流動特點進行了研究-平直型吸水室（HCZ50-160）、漸擴型吸水室（HCZ65-160）、漸縮型吸水室（HCZ150-250）

3、。通過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)測結(jié)果表明：應(yīng)用于同一臺離心泵時，采用平直型吸水室的離心泵水力性能優(yōu)于漸擴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)用于工程實際時表明：設(shè)計工況點揚程提高0.4m左右，效率提高1％左右。
　　 4.對吸水室內(nèi)置隔板對離心泵性能的影響進行了研究。隔板能夠有效減弱預(yù)旋，本文對隔板的軸向長度、徑向長度、數(shù)量以及安放位置做了一系列研究，結(jié)果表明：徑向長度a以吸水室進口直徑的1/4為宜，軸向長度b取吸水室軸向長度的3/4，在靠近葉輪入口處安放隔板2塊時，離心泵性能最佳。
　　 5.完成了離心泵外特性的