双流道污水泵流动分析与设计方法的研究

发布时间：2023-12-10 16:24

　　双流道泵是一种叶轮结构特殊的离心泵,从叶轮的进口至出口是两个对称的弯曲流道,无堵塞性能好,主要用于抽送生活污水、工业废水和工业流程中含有固体颗粒悬浮物和纤维状悬浮物的液体。双流道形状特殊,内部流动复杂,是近年来国内外热门的研究课题和重点开发的新产品。 本文深入研究了50QW25-22-3型双流道污水泵叶轮的水力设计,并运用CFD数值模拟技术分别对其在清水介质、固液两相流介质中的数值模拟,分析不同颗粒浓度和不同颗粒直径对双流道污水泵性能和内部流场的影响,取得了一些创新性的成果。具体研究内容如下： 1.根据具体参数对双流道污水泵进行水力设计,提出在水力设计中的改进措施。如K1,b1取值以及蜗壳喉部面积加大到普通离心泵的1.53倍。 2.分析湍流K-ε模型,并将其应用于固液两相流的模拟计算中。 3.利用Pro/Engineer和Gambit软件对所设计的叶轮进行三维造型,并生成网格。 4.采用Fluent6.3.26软件,选用固液两相流K-ε模型,在不同固相体积分数(浓度)、不同颗粒粒径下对叶轮内部流场、流态的影响分别进行计算,分析模拟结果。 5.对所研究的污水泵进行了数值计算,预测出外特性...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 污水泵的研究意义
    1.2 污水泵研究状况
        1.2.1 国外污水泵研究现状
        1.2.2 国内污水泵研究现状
    1.3 本课题研究的主要内容
第2章 软件介绍
    2.1 FLUENT软件介绍
    2.2 Pro/E软件介绍
第3章 污水泵理论研究
    3.1 流动理论的研究
    3.2 固液两相流动理论的研究与发展
    3.3 两相流中颗粒运动的描述方法
        3.3.1 Lagrangian描述方法
        3.3.2 Eulerian—Lagrangian描述方法
        3.3.3 Eulerian描述方法
        3.3.4 固液两相流中的K-ε方程湍流模型
    3.4 叶轮机械内部流动的数值模拟
        3.4.1 Reynold应力模型
        3.4.2 涡粘模型
        3.4.3 关于大涡模拟
    3.5 涡轮机械中常用的流体运动方程组的数值计算方法
    3.6 数值模拟的意义
第4章 双流道污水泵的水力设计与计算模型的建立
    4.1 设计原理
    4.2 双流道污水泵的水力设计
        4.2.1 双流道污水泵叶轮的水力设计与绘型
        4.2.2 泵体主要几何参数的计算与绘型
    4.3 双流道式叶轮流道的实体造型
        4.3.1 在Pro/Engineer下建立双流道式叶轮的流道中线
        4.3.2 在Pro/Engineer下建立双流道式叶轮的流道
    4.4 网格的划分及边界条件的定义
        4.4.1 网格的划分
        4.4.2 边界条件的定义
第5章 CFD计算及结果分析
    5.1 固体颗粒浓度对双流道污水泵性能的影响
        5.1.1 不同颗粒浓度时的压力分布和速度分布
        5.1.2 计算结果的分析
    5.2 固体颗粒直径对双流道污水泵性能的影响
        5.2.1 不同颗粒直径时的压力分布和速度分布
        5.2.2 计算结果的分析
第6章 结束语
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录



本文编号：3872713