离心冲压泵水力元件叶轮与导叶的研究

摘要

冲压焊接离心泵流道表面光滑、清洁环保、制造过程省时省材、水力性能优于铸造泵而且使用寿命长，维修替换方便等等优点繁多，已经成为未来泵发展的主方向。冲压泵的效率技术指标往往高于国家标准而铸造泵的效率技术指标往往低于国家标准，为此，本文选取LDP32-4-8型立式不锈钢冲压焊接多级离心泵为研究对象，利用CFD数值模拟的方法开展了冲压泵与铸造泵效率技术指标的相关对比研究，同时对于部分结构的方案与扬程效率之间的关系，进行了理论分析与试验研究。
　　本研究主要内容包括：⑴对LDP32-4-8型多级冲压泵原型进行了数值计算，并对其内部流场和性能进行了分析，验证数值计算的准确性；⑵研究了叶轮叶片与盖板间隙的不同方案对泵内流动状态和外特性的影响，并得到相关结论：间隙越大越不好；⑶研究了叶轮出口与导叶进口面积比不同方案对泵内流动状态和外特性的影响，并得到相关结论：随面积比增大泵的扬程、效率提高；⑷研究了导叶出口安放角不同方案对泵内流动状态和外特性的影响，并得到相关结论：导叶叶片出口安放角为90°~95°时效果最佳；⑸研究了不同导叶叶片数对泵内流动状态和外特性的影响，并得到相关结论：在一定范围内，导叶叶片数越多越好；⑹与企业合作制造样机，并在企业的试验平台上对部分方案进行试验研究。结果显示试验数据中扬程普遍比模拟结果略高而效率比模拟结果稍低，但变化趋势与模拟结果一致，证明模拟结果的可靠性。

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第1章 绪 论

1.1概述

1.2 冲压泵研究现状

1.3本文主要研究目标及内容

第2章 内流场三维建模及CFD解算方法

2.1 数值模拟技术的应用

2.2 利用CAD技术的三维模型构建

2.3 Gambit网格划分及边界条件设定

2.4 数值模拟计算方法

2.5 CFD计算结果后处理技术

2.6 本章小结

第3章 冲压泵结构对其性能的影响

3.1 模型泵数值计算分析

3.2 叶轮研究方案

3.3 导叶研究方案

3.4 本章小结

第4章 冲压泵试验研究

4.1 试验概述

4.2 试验装置和试验方案

4.3 试验结果分析

4.4 本章小结

第5章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

符号说明

参考文献

致谢