引流隔膜泵内部流动特性的研究

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1、StudyonCharacteristicsofInternalFlowinanInducedFlowDiaphragmPumpAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhaoYunboSupervisor：Prof．WangZongmingCollegeofMechanicalAndElectronicEngineeringChinaUniversityofPetroleum(EastChina)独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工

2、作所取得的成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外，本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国石油大学(华东)或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名：莲墨垂婆嗍圳年j月7日学位论文使用授权书本人完全同意中国石油大学(华东)有权使用本学位论文(包括但不限于其印刷版和电子版)，使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部

3、门(机构)送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、借阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。保密学位论文在解密后的使用授权同上。毒位论文作者签名：走查墨遮指导教师签名：日期：阳·f年岁月易7日日期：多Df／年岁月叩日摘要近来海上溢油事故频繁发生，各国越来越重视溢油的防治与回收。鉴于海上溢油回收作业方式以及污油的特性，污油输送泵应具有结构紧凑、重量轻、处理量大、可输送含固体颗粒或粘性较大的流体，并具有空载运转和连续运转、过载不会烧毁

4、的特点。隔膜泵工作原理适于溢油回收，但国产隔膜泵结构笨重、处理量低，国外技术封锁严重。因此，开发适合中国国情、价格低、处理量相对较大的新型隔膜泵已经成为目前亟待解决的问题。应用引流原理的隔膜泵体积效率有很大提高，更适合海上污油输送。论文根据流体力学的基本原理，建立了引流隔膜泵的理论模型，并对微分方程组进行了求解，得到了理论引流泵内部流体的流动规律。分析表明，引流泵的工作过程分为推进流动和引流流动两个阶段，在推进流动阶段，活塞排出流体速度大于排出管道中流体速度，部分流体储存于缓冲罐中，随着活塞速度的降低，缓冲罐中的流体又被

5、释放出来，继续推动流体加速；在引流流动阶段，外界流体在排出管道中流体惯性力的作用下继续被输送。用速度源项模拟缓冲罐的作用，并基于In-Form方法和动物体方法实现了阀门的开关功能，编写了物体运动的MOF文件，最终形成了一套引流隔膜泵的数值计算方法。应用该方法对一理论引流泵进行了数值模拟，验证了引流流动的存在，并且表明在理论条件下引流泵的体积效率达到了200％以上。同时，计算流量曲线与理论推导所得曲线大致相同，验证了数值研究方法的合理性。应用同样的数值研究方法，对一实际引流隔膜泵的内部流动进行了数值模拟，发现在引流作用下泵

6、的体积效率为127％，但内部流动明显不对称，主流偏向于排出管道一侧，泵内流动损失较大。对称结构引流隔膜泵内部流动的数值模拟表明，内部流动损失明显减小，引流效果有所增强。论文研究结果对引流隔膜泵的优化设计有一定的理论指导价值。关键词：隔膜泵，引流原理，数值计算StudyonCharacteristicsofInternalFlowinanInducedFlowDiaphragmPumpZhaoYunbo(PowerEngineering&EngineeringThermophysics)DirectedbyProf．Wan

7、gZongmingAbstractAsoilspillaccidentsoccuratseafrequently,recentlymoreandmoreattentionispaidtopreventandrecovertheoilspillallovertheworld．Consideringthewayofrecoveringspilloilandthecharacteristicsofwasteoil，oilspillpumpsshouldcharacterizedbycompactstructure，lightw

8、eight，largeflowrate．ItCantranslatefluidwithsolidparticlesorhighviscosity,workcontinuously,beoperatedwithno—loadandnotbreakdownwithoverload．Thediaphragmpumpisad