前置导轮设计及对轴流泵性能影响的研究
轴流泵汽蚀以及其它非正常运行状态引起的水力振动和噪音问题非常普遍,特别是水环境变化或其它原因可导致叶轮淹深不足的泵站无法工作。为了使这些问题得到较好的解决,近几年国内外学者采用在轴流泵进口加装前置导轮,取得了一定的成果。本文参考总结了前人对轴流泵前置导轮的研究成果和研究现状,对于前置导轮的设计方法做了初步探讨,通过对轴流泵前置导轮内部流动的数值计算,掌握其内部真实流动规律,从而为优化设计及性能改进提供理论依据。本文基于上述考虑,对轴流泵前置导轮水力设计、三维造型、内部流场数值模拟展开了较广泛的研究。本文的主要研究工作如下:
1.在前人研究的基础上,参考离心泵诱导轮的设计方法,针对现有的一台轴流泵模型设计了轴流泵前置导轮。
2.运用三维造型软件Pro/E对有、无前置导轮两种情况下的轴流泵整体进行三维造型;应用网格生成软件ICEM对有、无前置导轮的轴流泵内部流道进行网格划分。
3.基于CFX软件,采用大涡模型(LES),分别对有、无前置导轮的轴流泵的三维定常湍流场进行了数值模拟,获得其速度分布和压力分布等流场信息,并对结果进行了分析和探讨。
4.应用大涡模型(LES)分别对有、无前置导轮的轴流泵内部三维非定常湍流场进行了数值模拟,分析轴流泵内部流场变化情况,监测其压力和速度脉动情况,并对两种情况进行了分析,得出前置导轮能有效地改善轴流泵的性能。
5.对带有前置导轮的轴流泵进行了性能预测,与实验测得的无前置导轮轴流泵的性能曲线进行了比较,并做了简要的分析。
轴流泵;前置导轮;数值模拟;性能预测
江苏大学
硕士
化工过程机械
王春林
2012
中文
TH312
97
2012-09-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）