转速变化对离心泵性能影响的数值模拟研究及调速调节节能分析
转速变化对离心泵性能影响的数值模拟研究及调速调节节能分析【摘要】:在工程实际中,离心泵变工况运转非常常见,而在离心泵调节工况的诸多方法中,调速调节的节能优势是非常明显的。这就需要我
【学位授予单位】:兰州理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TH311
【目录】:
- 摘要7-8
- Abstract8-10
- 第1章 绪论10-17
- 1.1 课题研究背景及研究意义10-11
- 1.2 国内外研究现状综述11-16
- 1.2.1 转速变化对离心泵性能影响的研究现状11-13
- 1.2.2 离心泵内部流场数值模拟的研究现状13-16
- 1.2.2.1 无粘性流动数值模拟13
- 1.2.2.2 分区考虑粘性效应的数值模拟13-14
- 1.2.2.2.1 势流-边界层的迭代解法13
- 1.2.2.2.2 射流-尾迹模型13
- 1.2.2.2.3 涡量-流函数法13-14
- 1.2.2.3 三维粘性流动数值模拟14-15
- 1.2.2.3.1 直接数值模拟(DNS)14
- 1.2.2.3.2 大涡模拟(LES)14
- 1.2.2.3.3 Reynolds 平均法(RANS)14-15
- 1.2.2.4 湍流模式理论的研究15-16
- 1.2.2.4.1 紊流模型的研究15
- 1.2.2.4.2 CFD 商业软件的开发与应用15-16
- 1.3 课题主要研究内容16-17
- 第2章 计算模型的建立和网格生成17-21
- 2.1 计算模型的三维实体建模17-18
- 2.1.1 计算模型的选取17
- 2.1.2 建模软件的选取17-18
- 2.1.3 计算模型的建模18
- 2.2 计算区域网格的划分18-21
- 2.2.1 网格划分软件的选取及ICEM 软件简介18-19
- 2.2.2 网格划分19-21
- 第3章 离心泵全流道内部流动的数值模拟21-29
- 3.1 准备计算网格21-24
- 3.1.1 计算网格的读入21-22
- 3.1.2 统一单位22-23
- 3.1.3 网格检查23-24
- 3.1.4 平滑和交换网格24
- 3.2 设置模型24
- 3.2.1 选择求解器24
- 3.2.2 运行环境的选择24
- 3.3 确定湍流模型24-27
- 3.4 定义材料27
- 3.5 定义边界条件27-28
- 3.6 定义离散方法28
- 3.7 计算的初始化和迭代28
- 3.8 收敛判据28
- 3.9 计算结果28-29
- 第4章 模拟结果的分析计算29-49
- 4.1 离心泵的相似理论及比例定律29-30
- 4.2 不同转速下相似工况点上内部流场的比较30-44
- 4.2.1 相似工况点上压力场的比较31-36
- 4.2.2 相似工况点上速度场的比较36-44
- 4.3 模拟结果和比例定律的对比44-49
- 4.3.1 扬程、功率及效率的计算44-45
- 4.3.2 模拟结果和比例定律的对比45-49
- 第5章 离心泵调速调节节能分析49-56
- 5.1 离心泵调速节能原理49-53
- 5.1.1 调速调节的节能原理49-50
- 5.1.2 调速调节节能效果的影响因素50-53
- 5.1.2.1 离心泵自身性能的影响50
- 5.1.2.2 调速装置的影响50-51
- 5.1.2.3 管路特性的影响51-52
- 5.1.2.4 定速泵的影响52-53
- 5.2 节能效果的计算53-56
- 结论与展望56-58
- 参考文献58-61
- 致谢61-62
- 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录62
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