浮潜泵水力模型的开发及研究

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浮潜泵是移动式远程大流量供水系统中取水、供水的主要部件,在国内很少有专门的文献及研究资料对其特点、水力模型的水力设计理论、性能方面较为详细和深入的研究,也没有形成完整的水力模型开发路线,研发尚处于起步阶段,和国外还有较大的差距。  本文依据国内外的研究现状,给出浮潜泵的水力设计参数,探讨和形成浮潜泵水力设计方法,研制出水力模型;采用三维建模软件UG,构建浮潜泵的全流道模型;结合三维参数化设计软件CFturbo优化水力模型的参数;应用ICEM划分网格,并使用数值模拟软件CFX模拟泵的整机流动状态,给出泵的相关性能;最后总结整个研发过程,以期能够形成开发及优化浮潜泵水力模型的完整路线,为以后的研究提供参考。  在数值模拟计算浮潜泵不同工况下的叶轮、压水室、吸入管及出水管等不同区域的速度、压力及流动情况后,分析每个区域的速度和压力分布,结果显示:  在不同工况下,浮潜泵的全流道流场内部的速度和压力分布较为均匀;压水室的隔舌部分容易出现漩涡和回流,第IV—VI断面所受到的静压力高于其它部分;根据扬程、轴功率及效率等外特性参数的计算值,预测扬程流量曲线呈现出下降趋势,未出现驼峰;最高效率达到76.2%,轴功率呈现出逼近某一最大值的趋势,能够有效避免过载;但是高效率的范围较窄,大流量工况下运行的结果令人不满意,所以,在后期的工作中,需要继续优化和改善,保证高效区的范围宽广和提升大流量工况下的性能。
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