高速誘導(dǎo)輪離心泵的理論分析與數(shù)值模擬.pdf

1、汽蝕破壞是引起離心泵故障的主要原因之一，如何提高離心泵的汽蝕性能是流體機(jī)械研究領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。另外，葉輪機(jī)械主要的能量轉(zhuǎn)換是在葉輪中完成的，因此了解液流在葉輪內(nèi)部的流動(dòng)機(jī)理，對(duì)設(shè)計(jì)高效率的葉輪及離心泵的節(jié)能降耗有著重要的意義。本論文主要針對(duì)上面的問題進(jìn)行了研究。 論文的主要內(nèi)容如下： 第一章：介紹了提高離心泵汽蝕性能的措施及誘導(dǎo)輪研究的現(xiàn)狀：概述了離心泵內(nèi)部流動(dòng)的研究進(jìn)展及商用的CFD軟件的發(fā)展及應(yīng)用；在此基礎(chǔ)上

2、提出了本文的主要研究?jī)?nèi)容。 第二章：介紹了本文計(jì)算所采用的數(shù)值方法：給出了相對(duì)坐標(biāo)系下三維N-S控制方程組的通量形式及S-A湍流模型；介紹了控制方程的空間離散和時(shí)間離散及時(shí)間項(xiàng)的四階龍格庫(kù)塔迭代法；介紹了計(jì)算加速方法，包括隱式殘差光順和全多重網(wǎng)格方法；并給出了收斂標(biāo)準(zhǔn)。 第三章：對(duì)誘導(dǎo)輪的汽蝕性能進(jìn)行了分析，給出了單個(gè)及串聯(lián)誘導(dǎo)輪的設(shè)計(jì)方法；基于雷諾時(shí)均Navier-Stoks方程和Spalart-Amaras湍流模型對(duì)

3、所設(shè)計(jì)的單個(gè)及串聯(lián)誘導(dǎo)輪進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算，分析了單個(gè)及串聯(lián)誘導(dǎo)輪內(nèi)部的流動(dòng)情況；并進(jìn)行了試驗(yàn)研究。 第四章：提出采用引射器提高離心泵的汽蝕性能，對(duì)引射的理論進(jìn)行了分析，并設(shè)計(jì)了引射器，對(duì)具有前置引射器的兩臺(tái)開式葉輪離心泵進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，在不同引回流量的情況下進(jìn)行了汽蝕實(shí)驗(yàn)研究。 第五章：給出了復(fù)合葉輪的設(shè)計(jì)方法，分析了離心葉輪內(nèi)部的流動(dòng)機(jī)理；對(duì)4個(gè)閉式的不同中短葉片數(shù)的低比轉(zhuǎn)速?gòu)?fù)合葉輪進(jìn)行了數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究，分析了葉