离心泵叶轮论文：离心泵叶轮计算流体力学数值模拟性能预测

1、预测【中文摘要】离心泵是被广泛的应用与各个行业，在生产、生活当中不可或缺的机械装置，而叶轮是离心泵中重要的过流部件，叶轮设计的优劣直接影响其各项性能参数。本文以基于CFD技术的流场分析方法能够对离心泵（本文以轻烃外输泵（60WUC-2M-17为研究对象）内部各种极其复杂的流动状态进行数值模拟和性能预测，从而弥补离心泵传统设计方法的不足，为离心泵结构和进一步优化奠定了基础。本文以给定的设计参数进行了优化计算，得到了叶轮全部集合参数，根据这些参数利用三维造型Solidworks软件建立叶轮的流道模型。该离心泵叶轮内的流动为不可压缩流体的三维定常湍流流动。在FLUENTS件模拟过程中用其自带的划分网

2、格软件Gambit进行网格划分,求解时采用SIMPLE算法和标准k-£湍流方程进行求解。通过对叶轮的数值模拟，可以得到其内部流动的速度分布及压力分布，并捕捉到一些重要的流动现象，如进口有冲击损失等。同时还模拟了不同工况下的压力及速度分布，可观察到一些如旋涡、回流等不良现象。FLUEN模拟后得出的模拟数据与所掌握的实验数据进行比较，分别体现在扬程一流量特性对比、轴功率流量特性对比和效率流量特性对比,可得出，无论在不同流量工况下的压力速度图对比，还是特性曲线的对比，额定工况下的液体流动最为稳定，工作性能最好。【英文摘要】Centrifugalpumpiswidelyusedinvario

3、usindustries,withinproduction,lifeindispensablemechanicaldevice,thecentrifugalpumpimpellerisanimportantflowcomponents,thesuperiorityofimpellerdesigndirectlyaffectsitsvariousperformaneeparameters.ThispaperbasedontheCFDtechnologyoftheflowfieldanalysismethodtocentrifugalpump(basedonoutsideqingtingpumps

4、(60WUC-2M-17)-astheresearchobject)internalvariouscomplicatedflowstatetocarryoutthewholenumericalsimulationandperformaneeprediction,offsettingcentrifugalpumptraditionaldesignmethodfortheshortage,centrifugalpumpstructureandfurtheroptimizationoflaidafoundation.Basedongivendesignparametersareoptimizedca

5、lculation,obtainedtheimpellersetparameters,accordingtoalltheseparametersSolidworkssoftwareisbuiltbyusingthree-dimensionalmodellingoftheimpellerportmodel.Thiscentrifugalpumpimpellerforincompressibleflowwithinthe3dunsteadyturbulentflowoffluidflow.UsingFLUENTsoftsoftwaresimulationprocessingridsoftwarei

6、ntoitsownmeshingGambittosolvebySIMPLEalgorithmandstandardswhensolvingturbulenceequation.Throughnumericalsimulationontheimpeller,cangetitsinternalflowvelocitydistributionandstressdistribution,andcapturedsomeimportantflowphenomena,suchasimporthaveimpactloss,etc.Alsosimulatedunderdifferentworkingcondit

7、ionsofpressureandvelocitydistributens,canbeobservedinsome,likevortex,circumflueneeetcofBadphenomenon.FLUENTsimulationmodeldataandreachedaftertheexperimentaldatabymastercomparesembodiedinthehead,respectivelyflowcharacteristiccomparisonandshaftpowerflowcharacteristiccontrastandefficiencyflowcharacteri

8、sticcomparison,reach,nomatterindifferentflowconditions,orpressurespeedchartcomparesthecharacteristiccurvesofcontrast,ratedconditionliquidflowmoststable,workingperformaneeisthebest.【关键词】离心泵叶轮计算流体力学数值模拟性能预测【英文关键词】Centrifugalpumpimpellercomputationalfluiddynamicsnumericalsimulationtheperformaneeprediction【目录】轻烃外输泵叶轮内部流场的CFD模拟研究摘要4-5ABSTRACT创新点摘要6-9第一章绪论9-131.1课题来源91.2课题的目的及意义91.3国内外研究状况及发展趋势9-121.4本课题的主要研究内容及技术路线12-13第