不同起始直径分流叶片离心泵的数值模拟与试验研究

【摘要】离心泵是一种应用广泛的通用机械，对各个行业的发展有着重要的作用。而离心叶轮作为离心泵的关键过流部件，其作用是对流体做功从而提高液体的动压能和静压能，因此其结构对离心泵的内部的流场和性能有着至关重要的作用。为了探究分流叶片起始直径对离心泵内部流动特性的影响，本文采用N-S方程和标准k-ε湍流模型对具有不同起始直径分流叶片的低比转速离心泵进行了定常与非定常的数值模拟，重点研究了在蜗壳周向及断面压力脉动的变化情况，并对模型泵进行了外特性与压力脉动试验。论文主要研究内容如下：（1）利用三维造型软件Pro/E对三组具有不同起始直径（49mm、60mm和84mm）分流叶片叶轮的低比转速离心泵进行三维实体造型，通过Gambit对整机进行网格划分和边界条件的定义，然后利用FLUENT对其内部流场进行数值模拟。（2）为了研究不同分流叶片起始直径对离心泵性能的影响，分别对三台模型泵进行了定常数值模拟来预测其外特性性能；在设计工况点，基于滑移网格模型（SlidingMovingMesh）对三台离心泵进行非定常数值模拟，并对蜗壳壁面及断面设置监测点对其进行压力脉动的监测。（3）通过对不同时刻下蜗壳壁面及断面压力的分析，获得沿蜗壳周向及径向断面的各监测点压力脉动情况。基于快速傅里叶变换（FFT）对其进行频域分析，得到了其频域分布，分析了不同起始直径分流叶片对离心泵内部压力脉动的影响。（4）对分流叶片起始直径分别为84mm，60mm以及49mm的离心泵在转速2900rpm进行外特性试验，得到了H-Q、η-Q外特性曲线，同时还对模型泵进行压力脉动试验，通过分析蜗壳周向压力脉动来揭示其内部流场流动规律。
【作者】周汉涛；
【导师】崔宝玲；
【作者基本信息】浙江理工大学，机械电子工程，2014，硕士
【关键词】低比转速；分流叶片起始直径；数值模拟；压力脉动；

【参考文献】
[1]杨艳兰.ED-71对OS-732人成骨样细胞增殖与分化的影响[D].山西医科大学,药理学,2002,硕士.
[2]周绍炳.温棚自动控制系统的研究与设计[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[3]江亚雄.开裂PC等截面箱梁桥承载力评估研究[D].长安大学,建筑与土木工程（专业学位）,2014,硕士.
[4]鄂林仲阳.桁架结构振动分析与主动控制研究[D].哈尔滨工业大学,一般力学与力学基础,2013,硕士.
[5]杨仁江.脑梗死合并糖尿病患者60例临床分析[J].中国社区医师,2014,31:15+17.
[6]别文明.单纯髓核摘除术治疗不同退变程度腰椎间盘突出症的近期疗效[D].遵义医学院,脊柱骨盆外科（专业学位）,2014,硕士.
[7]赵娜.线粒体融合蛋白2对小鼠植入前早期胚胎发育的影响及机制研究[D].华中科技大学,妇产科学,2012,硕士.
[8]孙宁波.混合扩频系统解跳技术的研究及实现[D].杭州电子科技大学,通信与信息系统,2011,硕士.
[9]李俐.《大众医学》办刊特色研究[D].河北大学,出版,2014,硕士.
[10]黄玉虹.汤亭亭《女勇士》的后现代主义特征[D].福建师范大学,比较文学与世界文学,2012,硕士.
[11]陈桂平.COBIT模型在企业内部控制中的应用研究[D].广东财经大学,会计学,2014,硕士.
[12]王恒,辛耀中,尚学伟,严亚勤,厉启鹏,穆海军,武瑞龙,叶飞,梅峥,刘涛.智能电网调度控制系统数据总线技术[J].电力系统自动化,2015,01:9-13+182.
[13]王冬梅,鞠颂东.中国物流业税收负担水平分析[J].中国流通经济,2009,01:25-28.
[14]朱绍文,赵培,朱秋云.基于pSPADE并行挖掘序列算法的研究[A].中国自动化学会智能自动化专业委员会.2003年中国智能自动化会议论文集（下册）[C].中国自动化学会智能自动化专业委员会:,2003:4.
[15]王金晨.筒子纱自动包装系统的设计与研究[D].山东大学,控制科学与工程,2013,硕士.
[16]张林凤.企业待岗人员心理分析和管理方法的研究[D].天津师范大学,2004.
[17]庄景林.黄河的防洪形势与任务[J].教学与研究.1993(01)
[18]黄越.人民币国际化背景下跨境投资洗钱与反洗钱研究[D].西南交通大学,金融学,2014,硕士.
[19]郑卫东.产业转移背景下建行韶关分行中小企业融资服务策略研究[D].兰州大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[20]肖小春.基于智能体方法的人群模拟碰撞检测[D].广东工业大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[21]顾东娟.长株潭城市群土地利用/覆被变化的水文水资源效应分析[D].湖南师范大学,土地资源管理,2014,硕士.
[22]嵩山木子.巴托克《小宇宙》的研究[D].中国音乐学院,音乐学,2014,硕士.
[23]孙健,尹晓峰,陈光伟.网格计算和信息共享[J].铁路计算机应用,2004,04:5-8.
[24]王艳萍.五年一贯制学前专科教育专业教材选用研究[D].西南大学,学前教育学,2013,硕士.
[25]温番方.基于一体化运作的房地产开发项目物业管理模式研究[D].西安建筑科技大学,工程经济与管理,2013,硕士.
[26]窦路.VTS雷达信号及VHF信号数据记录与回放的研究[D].大连海事大学,信息与通信工程,2013,硕士.
[27]王勇,陈新,陈新度.基于多智能体的个性化信息系统研究[J].计算机工程,2005,18:31-33.
[28]江澄,丁冬宜.奔向21世纪的中国广播电视[J].现代电信科技.1999(01)
[29].浙江大学研究所巡礼[J].浙江大学学报(人文社会科学版),2014,06:2+201.
[30]刘燕.新会计准则下寿险责任准备金计提及其对利润的影响[D].华东师范大学,精算学,2013,硕士.
[31]胡平平.试论东龙山文化的分期与发展进程[D].吉林大学,考古学及博物馆学,2014,硕士.
[32]柯庚申.“愈肺宁”方对COPD稳定期患者血清IL-8及TNF-α水平的影响[D].福建中医药大学,中西医结合临床（专业学位）,2014,硕士.
[33]杜正中.资本监管对我国商业银行信贷影响的研究[D].首都经济贸易大学,金融（专业学位）,2014,硕士.
[34]王洪伟.便携式卫星通信地球站卫星跟踪技术的研究与实现[D].南京邮电大学,电子与通信工程（专业学位）,2013,硕士.
[35]袁亮.网络环境下商务智能的解决方案及应用[D].华东师范大学,2005.
[36]杨永祥.云南DM科技公司人力资源管理研究[D].云南大学,工商管理,2012,硕士.
[37]蔺万峰.新型硫族半导体光催化材料的合成、结构及性能研究[D].南昌航空大学,应用化学,2013,硕士.
[38]乔茉.纳米片层多孔炭材料的制备研究[D].大连理工大学,2014.
[39]孙永利,张宇,肖晓明.超重力旋转床转子结构研究进展[J].化工进展,2015,01:10-18.
[40]夏涛.乌司他丁联合1，6二磷酸果糖对心内直视手术体外循环心肌保护的研究[D].青岛大学,外科学,2013,硕士.
[41]杨丽龙.石墨烯/聚醚醚酮导电复合材料的制备和性能研究[D].吉林大学,2014.
[42]王华.微电极芯片的蛋白与细胞阻抗传感研究[D].浙江大学,生物医学工程,2013,硕士.
[43]于海军.甘孜—理塘南缘二叠纪玄武岩特征及岩浆演化[D].成都理工大学,矿物学、岩石学、矿床学,2013,硕士.
[44]苏佰通.抗猪瘟病毒疫苗效力免疫监测方法的建立及应用[D].吉林大学,生物工程,2014,硕士.
[45]王健.基于NANDFlash的嵌入式文件系统的设计与实现[D].北京交通大学,2008.
[46]向东.基金持股比例对我国股市波动的影响[D].华中科技大学,世界经济,2012,硕士.
[47]李亨.提高大型数控折弯成形精度的关键技术研究[D].合肥工业大学,2012.
[48]王婷.基于电压型磁链观测器的异步电机无速度传感器矢量控制研究[D].浙江大学,2014.
[49]毛希望.中英公司治理执行机制比较研究[D].重庆大学,民商法学,2014,硕士.
[50]黄飞飞.影响女性硕士研究生择业的社会性因素研究[D].广西师范大学,社会学,2013,硕士.