离心泵汽蚀性能的数值模拟与试验研究

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2、洋6月13日fls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

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4、imulationandExperimentalResearchonCavitationPerformanceforCentrifugalPumps专业名称流体机械及工程指导教师IA刘建瑞刘亮亮2012年6月摘要本课题属于国家科技支撑计划项目（项目编号：2008BAF34B10）。汽蚀问题是离心泵中至关重要的问题，是离心泵设计和使用过程中必须要考虑的因素之一。离心泵在运行过程中因发生汽蚀直接影响到泵的性能，使泵的效率下降，扬程降低，严重时还会产生噪声和振动，腐蚀破坏叶轮等过流部件，因此对离心泵汽蚀性能进行深入

5、研究具有重要的现实意义。本文是在国内外诸多学者对离心泵汽蚀性能研究的基础上，采用CFD技术与试验相结合的方法，对80-65435型离心泵的汽蚀性能进行了数值模拟与试验研究，主要研究工作和结论如下：1•综述了目前国内外在离心泵汽蚀发生机理、改善离心泵汽蚀性能措施、离心泵汽蚀性能诊断以及预测等方面的研究现状；总结了目前离心泵汽蚀研究中存在的不足之处。2•根据离心泵性能参数，从提高泵汽蚀性能的角度对叶轮进口直径、叶轮岀口宽度、叶片进出口安放角和压水室等几何参数进行优化设计，设计了三种方案叶轮作为对比研究。3.基于P

6、RO/E软件创建离心泵流道的三维模型，应用CFX软件对三种方案的离心泵扬程和效率进行了预测，并将数值预测的结果与试验结果进行了对比分析。结果表明：预测的性能曲线与试验曲线基本吻合，误差均不超过7%；三种设计方案中，方案三的泵性能较优。4.在无汽蚀计算的基础上，通过加载汽蚀模型对离心泵内部的汽蚀流动进行了数值计算。根据计算结果，分析了不同进口压力下叶轮中截面上压力分布和叶片背面上气泡相分布规律；研究了离心泵汽蚀时叶轮流道内能虽转换过程和气泡随时间的变化规律等。5.对三种叶轮方案的汽蚀计算结果进行了对比分析，结果

7、表明叶轮进口几何参数对离心泵汽蚀性能彩响较大，适当增大叶轮进口直径和叶片进口冲角有利于提高离心泵的汽蚀性能。数值预测的三种叶轮方案的临界汽蚀余量分别为2.21m.2.51m%2.06mo6.对三种叶轮方案进行了汽蚀试验，试验得到三种叶轮方案的临界汽蚀余量分别为2,37m.2.75m.2.23m,与预测的结果进行比较，三种叶轮方案的相对偏差分别为7.2%8.4%7.6%,数值模拟计算的结果有一定的参考价值。关键词：离心泵，汽蚀性能，数值模拟，试验ABSTRACTThesubjectbelongstotheNat

8、ionalScienceandTechnologySupportProject(ProjectNumber:2008BAF34B10)・Cavitationisacriticalissueincentrifugalpumps,whichisoneofthefactorswemustbeconsideredinthecentrifugalpumpdesignandusingprocess.Intheactualoperatingprocessofacentrifugalpump,cavitationwilldi

9、rectlyaffecttheperformanceofthepump,reducetheefficiencyandhead,whencavitationconosionseriousitstillcangeneratenoisesandvibration,corrodeanddamagetheimpellerandotherflowparts.Therefore,itisnecessaryandp