離心泵內(nèi)部流動(dòng)PIV測(cè)試研究與三維數(shù)值模擬.pdf

1、近年來(lái),粒子圖像測(cè)速技術(shù)(PIV,Particle Image Velocimetry)發(fā)展比較迅速,該技術(shù)應(yīng)用范圍比較廣泛,已成為研究復(fù)雜流場(chǎng)的一種有效測(cè)試手段。雖然很多學(xué)者在離心泵內(nèi)部流動(dòng)方而研究比較多,對(duì)離心泵內(nèi)部的流動(dòng)結(jié)構(gòu)和流動(dòng)規(guī)律也有了一些認(rèn)識(shí),但由于離心泵內(nèi)部流動(dòng)比較復(fù)雜,許多流動(dòng)現(xiàn)象的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生機(jī)理仍不是太清楚,因此還需做大量相關(guān)的研究工作。為了揭示離心泵內(nèi)部流動(dòng)的規(guī)律,及其外特性規(guī)律,本文采用數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究相結(jié)合

2、的方法,研究離心泵內(nèi)部流動(dòng)趣律,為離心泵的設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供了一定的理論依據(jù)。
　　 本文的主要工作如下：⑴系統(tǒng)概述了國(guó)內(nèi)外學(xué)者在離心泵方面的研究成果及現(xiàn)狀。⑵利用Pro/E三維造型軟件進(jìn)行葉輪、蝸殼實(shí)體造型,并在Gambit軟件中進(jìn)行網(wǎng)格劃分后,導(dǎo)入Fluent軟件進(jìn)行泵內(nèi)流動(dòng)數(shù)值模擬,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析。⑶搭建了一套同時(shí)滿(mǎn)足水泵外特性試驗(yàn)和PIV測(cè)試要求的試驗(yàn)臺(tái),并在轉(zhuǎn)速為2900r/min工況下,進(jìn)行水泵的外特性試驗(yàn),得到了水

3、泵的性能曲線(xiàn),與數(shù)值模擬預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,兩者在總體上基本吻合。⑷利用PIV技術(shù),分別在0.4、1.0和1.2倍設(shè)計(jì)流量的工況下,對(duì)離心泵葉輪內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)研究。測(cè)試窗口分別取在三個(gè)不同的葉槽中,在每個(gè)葉槽中選取兩個(gè)斷面(中截面和距離前蓋板為5mm的截面)。在測(cè)得葉輪內(nèi)部的絕對(duì)速度矢量后,按照速度三角形原理對(duì)絕對(duì)速度進(jìn)行分解,從而得到了相對(duì)速度分量,對(duì)其進(jìn)行分析,揭示了葉輪內(nèi)部流場(chǎng)的分布規(guī)律。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可知,采用三維PIV技術(shù)對(duì)離心