離心式井用潛水泵的設(shè)計(jì)及計(jì)算機(jī)模擬.pdf

1、泵是一種將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為被輸送流體的壓力能和動(dòng)能的動(dòng)力設(shè)備[1]，它是能源的輸運(yùn)動(dòng)力，為了滿(mǎn)足工業(yè)發(fā)展的需要而發(fā)展起來(lái)的。提高泵的運(yùn)行安全性能和降低其能耗是泵研究設(shè)計(jì)者的兩個(gè)主要目標(biāo)。井用潛水泵是一項(xiàng)重要的農(nóng)田灌溉和人畜飲水設(shè)備，對(duì)抗御干旱，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)，解決人畜飲水起到了舉足輕重的作用。
　　 本文通過(guò)理論研究和數(shù)值模擬，對(duì)一款已有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)[49]的井用潛水泵，依據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)理論和方法，進(jìn)行數(shù)學(xué)和物理建模，然后進(jìn)行數(shù)值模

2、擬和研究分析。首先對(duì)離心泵設(shè)計(jì)理論作出較為詳細(xì)的介紹，以及對(duì)離心泵內(nèi)流場(chǎng)的數(shù)值模擬所需要的流場(chǎng)基本理論，也就是計(jì)算流體力學(xué)做出了簡(jiǎn)要介紹。在對(duì)泵的流場(chǎng)研究的時(shí)候，基于三維模擬螺旋型蝸殼模擬的實(shí)現(xiàn)困難性，依據(jù)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)，做了二維的數(shù)值模擬，蝸殼采用了標(biāo)準(zhǔn)螺旋型結(jié)構(gòu)，對(duì)流場(chǎng)情況進(jìn)行了詳細(xì)分析。由于二維葉輪葉片的工作面無(wú)法實(shí)現(xiàn)空間曲面結(jié)構(gòu)，為了實(shí)現(xiàn)葉輪部分的更合理化設(shè)計(jì)，故而做出了三維數(shù)值模擬。利用UG進(jìn)行三維建模，建立出了三維流體流道

3、模型，然后利用了Workbench進(jìn)行網(wǎng)格劃分，然后把劃分好的網(wǎng)格導(dǎo)入fluent中進(jìn)行計(jì)算，采用流量監(jiān)測(cè)揚(yáng)程的辦法進(jìn)行模擬，模擬方案分別選取了從小流量到大流量的18個(gè)工況點(diǎn)進(jìn)行，再對(duì)模擬結(jié)果的壓力場(chǎng)，湍動(dòng)能場(chǎng)以及速度矢量場(chǎng)進(jìn)行了較為細(xì)致的分析，并對(duì)不同流量工況下的各種物理場(chǎng)進(jìn)行了比較分析，得出它們隨流量改變的變化規(guī)律。根據(jù)模擬所得結(jié)果，計(jì)算出各工況下的性能參數(shù)，從而繪制出該離心式井用潛水泵的性能曲線(xiàn)，并對(duì)各性能曲線(xiàn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所性能曲線(xiàn)