水泵試驗(yàn)臺不同來流系統(tǒng)的數(shù)值模擬與不確定度分析.pdf

1、流體機(jī)械學(xué)科是一門建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的學(xué)科，很多理論、公式的提出都是在大量的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上得來的。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性對于理論研究、產(chǎn)品開發(fā)顯得尤為重要。因此，試驗(yàn)臺對于泵理論的發(fā)展、性能的確定、設(shè)計(jì)水平的提高以及解決復(fù)雜的應(yīng)用問題具有極其重要的意義。
　　 本文以建立高精度、多功能的水泵試驗(yàn)臺為目的，在對試驗(yàn)臺設(shè)計(jì)方法、試驗(yàn)方法及測試手段進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，對水泵試驗(yàn)臺中的入口部分，即來流系統(tǒng)進(jìn)行了分析。通過數(shù)值模擬的方法分析不同

2、來流系統(tǒng)內(nèi)部流動情況，采用不確定度理論對試驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定性進(jìn)行分析，得到了水泵試驗(yàn)臺來流系統(tǒng)的優(yōu)化組合方案，以進(jìn)一步提高試驗(yàn)臺測試精度。本文主要做了以下幾方面工作：
　　 1.以江蘇大學(xué)流體中心實(shí)驗(yàn)室DN500mm多功能水泵模型及裝置模型試驗(yàn)臺為例，分析了水泵試驗(yàn)臺設(shè)計(jì)理論及試驗(yàn)方法。
　　 2.基于Pro/E和FLUENT商用軟件，對水泵試驗(yàn)臺不同來流系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算和內(nèi)部流動分析。討論了水泵試驗(yàn)裝置進(jìn)口穩(wěn)流筒中不同穩(wěn)流

3、柵對流動的影響；并對水泵空化試驗(yàn)中進(jìn)口閥門后直管段長度分別為2倍、7倍、12倍和18倍管徑情況下的流場進(jìn)行了分析。根據(jù)分析結(jié)果得出水泵入口來流穩(wěn)定的條件，從而優(yōu)化試驗(yàn)臺來流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
　　 3.在優(yōu)化設(shè)計(jì)的試驗(yàn)裝置上進(jìn)行試驗(yàn)，采用不確定度理論對1800ZLQ型立式軸流泵裝置模型、NBG125-100-160型單級端吸式離心泵、IS65-40-200型清水離心泵的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，驗(yàn)證了水泵不同來流系統(tǒng)對測量數(shù)據(jù)穩(wěn)定性的影響。

4、
　　 通過以上研究，得出結(jié)論：
　　 1.水泵試驗(yàn)系統(tǒng)中，入口來流系統(tǒng)是保證測試精度的前提條件，優(yōu)化來流系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以從源頭上減小測量的不確定度，提高測試精度。
　　 2.在水泵試驗(yàn)裝置進(jìn)口穩(wěn)流筒中設(shè)置單穩(wěn)流柵和雙穩(wěn)流柵的穩(wěn)流效果較接近。穩(wěn)流筒中的水主要從進(jìn)、出口管路之間的區(qū)域流通，外圍水域流速很小。
　　 3.通過數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)水泵空化試驗(yàn)中進(jìn)口閥門后直管段長度為12倍管徑時(shí)，水泵進(jìn)口壓力分布均勻，保證了