船用串并联离心泵内部流动机理及振动特性研究

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1、万方数据分类号．IH31UDC丝!：垒密级公五编号!Q2窆塑!Q!!QQ至博士学位论文船用串并联离心泵内部流动机理及振动特性研究指导教师施卫塞砑究虽申请学位级别王堂蝗±专业名称遵佐扭越及王程论文提交日期2Q!垒玺!!目论文答辩日期2Q!垒生12且学位授予单位和日期辽蒸太堂2Q!垒生12且答辩委员会主席答辩委员会委员2014年12月万方数据ClassifiedIndex：TH311UDC：621．6Ph．D．DissertationStudyontheflowandvibrationcharacteristicsofmarimserial

2、parallelcentrifugalpumpmarlneserial-DarailelByLiYueMajor：FluidMachineryandEngineeringSupervisor：Prof．ShiWeidongJiangsuUniversityNovember，2014万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。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得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

3、研究做出重要贡献的个人和集体，均已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：碴侈太zDIV年／硐。l，日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

4、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口。学位论文作者签名：碡善幺2。7毕年12月16日指导教师签名沙L+年万方数据摘要串并联离心泵一机多用、具有大流量低扬程和小流量高扬程两种工况，为船舶辅助系统的重要设备，能有效减小设备的占地面积、及时有效地输送液体和保护船舶的安全。串并联离心泵内部流动机理及振动特性的研究对于整船管路系统的流体激振力、振动、噪声有着重要的作用。因此，开展串并联离心泵的内部流动机理及振动特性研究对于设备更新替换、优化及系统的减振降噪具有重要

5、意义。本文的研究工作在安徽省自主创新专项资金“油料输送及舰船用串并联产业化项目”、国家自然科学基金51279069和51079063项目、江苏省研究生创新基金项目CXLXl10578的资助下开展。目前，串并联离心泵的内部流动机理及振动特性研究十分匮乏，本文在原始串并联离心泵叶轮匹配螺旋压水室的结构基础上，对叶轮、螺旋型压水室部件进行设计、加工工艺创新、结构优化，并且以泵外特性试验台为基础专门搭建了振动试验台，采用数值仿真计算、外特性试验及振动试验的方法对串并联离心泵的内部流动机理和振动特性进行了研究。本研宄的主要工作和创造性成果有：(1

6、)依据叶轮匹配螺旋型压水室的原始结构形式，提出了水力参数选择方法，进行了叶轮、螺旋型压水室的水力设计；提出了创新的叶轮流道加工及叶轮前后盖板固定方法，保证了流道表面光洁度和叶轮出口面积及安放角的一致性；改进了转子部件的动平衡工艺，提高了转子部件的动平衡水平。在泵外特性试验台的基础上，消除了进出口管路、底座对振动的影响专门搭建了振动试验台，对泵组机脚处的振动进行试验研究。将串并联泵串联工况和并联工况的外特性试验数据进行无量纲化处理及对比，得出了串并联工况变化对水力性能的影响。分别在电机空载、串联工况额定流量、并联工况额定流量下，采用1／3

7、倍频程分析，对叶轮匹配螺旋型压水室结构的串并联离心泵机脚处各个监测点总振级测试，结果表明：并联工况额定流量>串联工况额定流量>电机空载。(2)首次对原始结构泵(叶轮匹配螺旋型压水室的结构)进行了改进与创新设计，在保证叶轮水力设计不变的前提下，采用叶轮匹配导叶与环形压水室的新型结构，保证转子部件质量和动平衡精度等级、电机相同的前提下，进万方数据江苏大学博士学位论文：船用串并联离心泵内部流动机理及振动特性研究行新型串并联离心泵的外特性和振动试验研究。对比原始结构泵和新型结构泵的无量纲试验数据，额定工况处的效率无论是并联工况还是串联工况，新型

8、结构泵均小于原始结构泵。以机脚处加速度1／3倍频程的总振级为评价指标，对新型结构泵与原始结构泵的总振级进行了对比，不同频率处的振动差值有所变化，且无规律可循。以监测点处机脚加速度的总振级为评价指标，新型结构