離心式井用潛水泵的設計及計算機模擬.pdf

1、泵是一種將原動機的機械能轉化為被輸送流體的壓力能和動能的動力設備[1]，它是能源的輸運動力，為了滿足工業(yè)發(fā)展的需要而發(fā)展起來的。提高泵的運行安全性能和降低其能耗是泵研究設計者的兩個主要目標。井用潛水泵是一項重要的農田灌溉和人畜飲水設備，對抗御干旱，促進農業(yè)增產，解決人畜飲水起到了舉足輕重的作用。
　　 本文通過理論研究和數值模擬，對一款已有實驗數據[49]的井用潛水泵，依據相關的設計理論和方法，進行數學和物理建模，然后進行數值模

2、擬和研究分析。首先對離心泵設計理論作出較為詳細的介紹，以及對離心泵內流場的數值模擬所需要的流場基本理論，也就是計算流體力學做出了簡要介紹。在對泵的流場研究的時候，基于三維模擬螺旋型蝸殼模擬的實現困難性，依據傳統(tǒng)設計理論基礎，做了二維的數值模擬，蝸殼采用了標準螺旋型結構，對流場情況進行了詳細分析。由于二維葉輪葉片的工作面無法實現空間曲面結構，為了實現葉輪部分的更合理化設計，故而做出了三維數值模擬。利用UG進行三維建模，建立出了三維流體流道

3、模型，然后利用了Workbench進行網格劃分，然后把劃分好的網格導入fluent中進行計算，采用流量監(jiān)測揚程的辦法進行模擬，模擬方案分別選取了從小流量到大流量的18個工況點進行，再對模擬結果的壓力場，湍動能場以及速度矢量場進行了較為細致的分析，并對不同流量工況下的各種物理場進行了比較分析，得出它們隨流量改變的變化規(guī)律。根據模擬所得結果，計算出各工況下的性能參數，從而繪制出該離心式井用潛水泵的性能曲線，并對各性能曲線和實驗數據所性能曲線