带前置导叶离心泵压力脉动与叶轮模态数值模拟

《带前置导叶离心泵压力脉动与叶轮模态数值模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号中图分类号：中图分类号：：：TH311单位代码单位代码：单位代码：：：11414114141141411414学学学学号号号号：：：：2012214064201221406420122140642012214064题目带前置导叶离心泵带前置导叶离心泵压力脉动与带前置导叶离心泵压力脉动与叶轮叶轮模态数值模拟叶轮模态数值模拟学科专业热能工程研究方向流体与动力机械工作理论硕士生张媛指导教师张永学教授入学时间：二〇一二年九月论文完成时间：二〇一六年六月硕士学位论文独创性声明郑重声明：本硕士学位论文是作者个人在导师的指导下，独立进行研究工作

2、所取得的成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他个人和集体已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得中国石油大学或者其它单位的学位或证书所使用过的材料。对本研究做出贡献的个人和集体，均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。作者和导师完全意识到本声明产生的法律后果并承担相应责任。作者签名：日期：导师签名：日期：硕士学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解中国石油大学（北京)学位论文版权使用的有关规定，使用方式包括但不限于：学校有权保留并向有关部门和机构送交学位论文的复印件和电子版；允许学位论文被查阅和借阅；学校可

3、以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文；可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。本学位论文属于保密范围，保密期限0年，解密后适用本授权书。本学位论文作者如需公开出版学位论文的部分或全部内容，必须征得导师书面同意，且须以中国石油大学（北京）为第一署名单位。作者签名：日期：导师签名：日期：-I-摘要摘要借鉴风机进口导叶预旋调节思想，以带前置导叶的IS150-125-250型离心泵为研究对象，对其压力脉动及叶轮模态进行研究。首先选取前置导叶数为6，改变预旋角度，研究离心泵在不同流量工况

4、下水力能量特性变化规律和不同预旋角度对压力脉动特性的影响。研究结果表明：负预旋角度的增加使离心泵扬程提高，最高效率点向大流量工况移动；正预旋角度的增加则反之。当预旋角度为-15°时压力脉动时域特性和频域特性在较宽的流量范围内比其它预旋角度具有更低的脉动幅值和主频功率谱。其次在预旋角度为15°时，仅改变导叶叶片数，分析其对水力能量特性和脉动特性的影响。研究结果表明：导叶叶片数增多导致离心泵水力效率的提高和扬程的下降，综合来说叶片数为6水力能量特性较好。从压力脉动特性来看，相比其它导叶叶片数，导叶数为6时离有较低的主频功率谱，但其压力脉动幅值较

5、高。最后对离心泵叶轮进行静力学及模态分析。研究结果表明：离心泵叶轮总变形量与等效应力最大值都出现于叶轮进口中间位置。设计工况下，在正预旋30°-3时叶轮叶片最大总变形量为4.0×10mm，最大等效应力为9.8MPa，为不同预旋-3角度下的最小值；在前置导叶数为6时有最大总变形量4.4×10mm和最大等效应力值10.4MPa，为所有导叶叶片数情况的最小值。通过模态分析，计算得到前6阶模态的振型与固有频率，离心泵叶轮的固有频率与影响压力脉动主要因素叶频的谐波相差较大，发生共振的几率较小。关键词关键词：关键词：：：前置导叶叶片数前置导叶叶片数前置

6、导叶叶片数；前置导叶叶片数；；；预旋角度预旋角度预旋角度；预旋角度；；；压力脉动特性压力脉动特性压力脉动特性；压力脉动特性；；；模态模态模态分析模态分析分析分析-II-ABSTRACTNumericalSimulationofPressurePulsationCharacteristicsandModalAnalysisintheCentrifugalPumpwithInletGuideVaneABSTRACTThepre-whirlinfluenceofinletguidevanecannotonlyinfluencetheefficie

7、ncyofrotatorsbutalsoimpacttheoperationstability.Forthesuccessfulapplicationofinletguidevane（IGV)incompressorsandfans,asetofsymmetricalstraightvaneisdesignedforacentrifugalpumpofIS150-125-250tostudytheinfluenceofdifferentIGVnumbersandpre-whirlanglesonthecentrifugalpumphydra

8、ulicperformanceandpressurepulsationcharacteristics,whichisaddedintheIS150centrifugalpumpi