文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
基于不同湍流模型的离心泵内部流场数值模拟与分析
姓名:杨倩
申请学位级别:硕士
专业:流体机械及工程
指导教师:刘在伦
20100525
摘要离心泵在工农业生产及国民经济的许多部门有着广泛的应用,是一种重要的水力机械。进行离心泵内部流动特性的研究对于泵的优化设计,以及改善泵的运行特性具有重要影响。实现离心泵内部流动的数值模拟,不果来指导泵的设计己经成为重要的研究方向。采用数值模拟手段,一方面实际情况相符合的模型还有待于进一步探讨和研究。。首先,根据离绍。其次,采用疎煨腿砑岳胄谋媒腥堤逶煨汀拟和性能预测,计算了泵的扬程、轴功率和效率。将模拟计算的结果与在水泵试验台上进行测试得到的试验结果进行对比得到:五种工况下四种湍流模型的计算结果阅芮与试验性能曲线的趋势基本一致。在设计工况下计算值与试验值吻合较好,而在大流量和小流量工况下计算值与试验值的吻合度相对较差。其中,采用一∞模型计算得到的流量、扬程和效率曲线最为理想,与试验性能曲线的吻合度也较好。而采用弧弈P通过对不同湍流模型及不同工况下离心泵内部流场的分析可以得到:采用一∞模型进行内部流场的模拟得到的静压分布和速度分布比较均匀,流态更好,更接近于实际情况,这与性能曲线的对比结果相吻合。在仅具有理论意义,更具有重要的工程实用价值。近年来,随着计算流体力学技术的发展,从研究离心泵内部流体流动机理出发,使用数值仿真技术研究离心泵的内部流动,利用数值仿真的结可以节省试验的资源,缩短新产品的研制时间:另一方面,它可以得到从试验中难以得出的流体流动的细节。并且,随着计算机运行速度和内存的飞速提高,更多的湍流模型和计算方法被应用到离心泵的三维流动计算中,使得离心泵内三维湍流模型的数值计算不断得以发展。然而通用的模型迄今还不存在,不同的情况需要不同的湍流模型。选取合适准确的湍流模型,不仅对计算精度的影响很大,而且对计算的难易程度影响很大,要得到与弧昴P停琑弧昴P停羟醒沽Υ銼弧弈P鸵约氨曜糼一∞模型四心泵内部流场的特点建立了控制方程,对标准七一P停琑七一￡模型,剪切压力传输一∞模型以及标准弧弈P偷挠τ梅段Ш吞氐憬辛私然后,采用非结构化网格和惴ǎ贔砑蟹直鸲設.、.、.工况采用上述模型进行了离心泵内部流场的数值模计算得到的性能曲线最不理想,模拟效果较差。硕士学位论文
片正背面,叶轮前后盖板以及蜗壳的静压分布和速度分布都比较均匀,流猲,〖扑阌胄阅茉げ狻关键词:离心泵;湍流模型;工况;数值模拟;性能预测大流量和小流量工况下,流场的静压分布和速度分布相对不均匀,并且在靠近隔舌和叶轮流道出口的地方,有流动紊乱现象。而在设计工况下,叶动紊乱现象不太明显,流场的分布最为合理,与实际情况最为相符。这也证明了所采用的计算方法具有较高的可靠性,基于不同湍流模型的离心泵内部流场模拟与分析
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导师虢面犷作者签名:杨倚兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明日期:必年占月趂耭学位论文版权使用授权书月原创性声明日期:..本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特另以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。日
、冶金工业、造船工业、机械制造、火箭燃料供给等。在国民经济各部门中,泵部流动的真实情况。因此,仅从理论分析还不能够满足人们对水泵进行深入研究的需求,机械的内部流动进行实验测量时;要求的实验装置复杂而庞大,并且实验成本较高,研的学科一计算流体动力学。近年来,随着高速、大容量、低价格类计算机的相继出现,选离心泵在不同的工况下进行内部流场计算,并结合离心泵试验观测值,考察用算软件在离心泵设计中的应用积累经验。流体力