離心泵葉片湍流邊界層理論研究及應(yīng)用.pdf

1、水泵是一種古老而應(yīng)用極其廣泛的通用機(jī)械,主要應(yīng)用于農(nóng)田灌溉、城市和工業(yè)給排水、熱電廠、采礦的工業(yè)部門,所以他在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著十分重要的位置.所以對(duì)其內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律的研究、改進(jìn)設(shè)計(jì)理論及方法以提高效率一直是專業(yè)廠家和研究部門研究的課題和改造的目標(biāo).由于離心泵內(nèi)部流動(dòng)的復(fù)雜性,眾多研究者試圖找到一種描述其內(nèi)部規(guī)律的數(shù)學(xué)方法.朱玉才博士首次提出了離心泵邊界層理論并給出了葉片型線方程,該文就是基于朱玉才博士研究工作的基礎(chǔ)上,通過大量分析國(guó)內(nèi)外有關(guān)

2、文獻(xiàn),建立離心泵葉輪湍流邊界層的數(shù)學(xué)模型.該文首先根據(jù)粘性流體力學(xué)的一般方程,通過在邊界層內(nèi)進(jìn)行量級(jí)比較,在所限定的范圍內(nèi)得到了含有離心力的邊界層動(dòng)量微分方程并給出其滿足的邊界條件,然后對(duì)該微分方程在邊界層內(nèi)積分得到離心泵葉輪邊界層動(dòng)量積分方程,在求解過程中引入了無(wú)量綱離心因子φ,并作了相應(yīng)合理的假設(shè),得出積分方程解的一般表達(dá)式,并引入以邊界層動(dòng)量損失厚度δ<,2>為主要特征量的無(wú)量綱參數(shù)Γ對(duì)邊界層分離進(jìn)行評(píng)價(jià).基于離心泵葉片邊界層理論

3、和對(duì)主流區(qū)速度場(chǎng)的分析,給出了離心泵葉片型線參數(shù)方程,它以葉片角β為變參數(shù),引入速度系數(shù)K<,v>作為中間因子,將邊界層理論和歐拉理論聯(lián)系起來(lái),并在離心泵葉輪的設(shè)計(jì)過程中統(tǒng)一起來(lái),能夠在設(shè)計(jì)中就根據(jù)實(shí)際的需要防止或控制過流表面的邊界層的分離.最后該文應(yīng)用該理論設(shè)計(jì)了離心泵葉片型線,并用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證.實(shí)驗(yàn)證明通過改變?nèi)~片型線參數(shù)方程中的速度系數(shù)的取值,可以控制邊界層的分離,進(jìn)而改善泵的性能,提高其水力效率.該文創(chuàng)新之處是:(1)在離心泵