梯形迷宮螺旋泵內部流場的大渦模擬及實驗研究.pdf

1、迷宮螺旋泵以其小流量，高揚程，低比轉速等特點，廣泛應用于石化、航天、冶金、制藥等工業(yè)部門，填補了常規(guī)泵類產品的性能空白區(qū)，同時增大了流體機械輸送腐蝕性、放射性及含固態(tài)顆粒的流體介質的能力。但該泵的設計至今仍不成熟，泵內部流場和特性試驗數(shù)據(jù)的分析是基于葉片泵和未經理論分析的經驗公式，不確定性因素還很多。因此，進一步研究迷宮螺旋泵具有重要的理論意義和參考價值。
　　 鑒于迷宮螺旋泵內部流場的復雜性等原因，本課題將采用理論分析、數(shù)值計

2、算和實驗研究三種方法，深入分析梯形迷宮螺旋泵的流動特性和脈動規(guī)律，并通過實驗驗證其研究的正確性和可靠性，為實際工程設計和應用提供參考。本文的工作內容如下:
　　 1.總結迷宮螺旋泵的國內外研究現(xiàn)狀及結構特點，在此基礎上根據(jù)設計參數(shù)完成了梯形迷宮螺旋泵的結構和零件設計，然后根據(jù)流體力學和流體機械原理等相關專業(yè)知識，確定了采取CFX數(shù)值模擬和實驗研究方法的基本思路。
　　 2.運用Pro/E三維造型軟件對梯形迷宮螺旋泵模型泵

3、內各個過流部件進行建模，然后采用ANSYS自帶的ICEM軟件進行網(wǎng)格劃分。通過對迷宮螺旋泵流道特性和CFX湍流模型進行分析探討，最后采用大渦模擬對以清水和機械油為工質的流場進行數(shù)值模擬計算，采用標準k-ε模型對氣液兩相流體工質流場進行數(shù)值模擬計算。通過分析計算結果得到梯形迷宮螺旋泵內湍流流動的速度和壓力分布、脈動規(guī)律及氣液體積分布特性，并通過不同流量工況的模擬結果進行性能預測，詳細而準確的揭示模型泵內部流動特征，為以后對迷宮螺旋泵進行理