新型深井离心泵设计方法与试验研究

《新型深井离心泵设计方法与试验研究》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、分类号UDC博士学位论文新型深井离心泵设计方法与试验研究周岭指导教师旌卫盘砑究员指导小组成员陆住园!』砑究员!!坌塑曼墨h△g坌盥型垒!麴i受申请学位级别王堂盟±专业名称速签扭越壁工猩论文提交日期2Q!垒生Q垒旦论文答辩日期2Q!垒生Q鱼县学位授予单位和日期江苏太堂2Q!垒生Q鱼目答辩委员会主席评阅入2014年04月万方数据独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得

2、江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：阂蝈．≯【呼年毛具2,oEt万方数据学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全

3、文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生处办理。本学位论文属于不保密学位敝储龋／)歌指导教师签名加脾年6月加日勿L乒年6月沙日万方数据ClassifiedIndex：TH311UDC：621．671DesignMethodandExperimentalInvestigationofNew-·typeDeep-wellCentrifugalPumpsADissertationSubmitt

4、edfortheDegreeofDoctorofPhilosophyCandidate：LingZhouSupervisor：Prof．WeidongShi&Prof．WeigangLu&Prof．RameshAgarwalMajor：FluidMachinery&EngineeringResearchCenterofFluidMachineryEngineering&TechnologyJiangsuUniversity,Zhenjiang，China万方数据摘要摘要深井离心泵是抽取地下水的主要设备，在农田灌溉、

5、地热利用、石油开采等领域有着广泛的应用。随着全球局部干旱逐渐加剧，地下水水位逐年下降，地热利用等新能源推广力度曰益加大，广大用户对深井离心泵的需求越来越大，对泵性能的要求也与日俱增。本人在国家水泵及系统工程技术研究中心和美国圣路易斯华盛顿大学的联合培养下，结合国家“863计划”项目“变量喷洒低能耗轻小型灌溉机组”和国家自然科学基金项目“新型多级泵叶轮．导叶耦合流场结构与能量转换机理研究”，基于理论分析、试验测量和数值模拟等方法对新型深井离一t3泵进行了系统、深入的研究。本文的主要研究内容和取得的创造性成果有：1．对

6、深井离心泵的定常数值模拟方法进行了分析，分别比较了多级泵级数、湍流模型、网格数量等数值模拟中的关键设置参数对泵扬程、效率、轴向力等预测结果的影响，确立了较为适宜于多级深井离心泵的数值模拟方法。提出以两级泵模型来预测整泵外特性的方法，既兼顾了较少的计算网格和计算时长，也保证了预测结果具有较高的精度。2．对文中所使用的泵性能试验台进行了不确定度分析，通过十次试验测量确定了泵扬程、流量、功率等关键参数的随机不确定度，结合测量仪器固有的系统不确定度，进一步计算出了泵效率等性能指标的扩展不确定度，结果证实该试验台泵效率的测量

7、不确定度为0．73％，达到国家1级精度和国际A级精度(草案)的要求。3．提出了新型深井离心泵中斜切式叶轮的设计方法，并对其中有待完善的关键设计参数进行了研究。结合数值模拟和试验测量，分析了叶轮进口边向前延伸和平移叶轮前盖板对泵性能的影响规律。适当向前延伸叶轮进口边位置可以改善叶轮出口流场分布，将叶轮前盖板向进口侧前移可以增加叶片出口宽度，相应地泵的单级扬程和轴功率都逐渐增加，泵的最高效率点向大流量区域偏移，同时泵最高效率点对应的效率值也呈现出相对减小的趋势。4．分析了斜切式叶轮后盖板直径对泵性能和轴向力的影响，采用

8、黄金分割法对叶轮后盖板直径进行单因素优化，确定了五个不同方案的后盖板直径，分别进行了数值模拟和试验测量。结果证实斜切后盖板可以有效地减少轴向力，但是过小的后盖板直径也会导致泵性能的急剧下降，并且随着后盖板直径的减小，泵的万方数据江苏大学博士学位论文：新型深井离心泵设计方法与试验研究最高效率点逐渐向小流量区域移动。5．结合数值模拟和理论推导分析了斜切式叶轮出口