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1、离心泵内部流场的数离心泵内部流场的数值模拟毕业答辩值模拟毕业答辩PPT课题研究的背景在国民经济各部门中,泵是一种不可缺少的流体机械，随着科学技术的进步和经济的发展,许多领域对高性能流体机械的需求越来越迫切。为了适应社会的需求,需要进行试制和大量试验测量等工作。而由于离心泵内部流动的计算目前还处于探索阶段,特别是离心泵整机流场的数值模拟的研究还不是很深入,缺乏被普遍认可的数值计算模型及计算模式,所取得的研究结果有时与实验值还存在较大差距，为此可能需要耗费大量的资金和时间。离心泵的三维建模离心泵的主要设计参数如下表叶轮及蜗壳图对不同工况、不同结构的离心泵进行模拟1.对离心泵在0.8Q、1.0Q和1
2、.2Q的情况下进行了内部流场的数值模拟2.对不同结构的离心泵进行了数值模拟： （1）对不同叶片数的离心泵 （2）对不同出口角度的离心泵不同叶片数的离心泵不同出口角度的离心泵网格划分 将在SOLIDWORKS中生成的实体模型保存为“STEP”格式文件，然后将其导入GEMBIT软件，对计算区域进行网格划分。叶轮和蜗壳整个计算区域共有网格单元数160万个。划分结束后设定边界条件FLUENT的设置 对实体建模并划分网格之后,下一步工作就是导入FLUENT软件进行流场模拟计算。FLUENT中的设置有统一单位、检查网格和平滑、交换网格等，然后是设置求解器、计算模型和材料。最后，定义边界条件，然后就可以进行
3、迭代运算了。在所有结束之后，通过上述求解过程得出了各计算节点上的解后,需要通过适当的手段将整个计算的结果表示出来。这时可以采用矢量图、等值线图、流线图、云图等方式对计算结果进行表示。后处理扬程：在Fluent里面没有直接表示扬程的选项，但是我们知道扬程可以通过压力来计算。扬程大概就是进出口的压力差。P1和P2可以通过Fluent直接读出，H=(P2-P1)/(g)。 轴功率：在Fluent里面没有直接表示轴功率的选项，同样需要我们去计算。力矩M可以通过Fluent直接给出轴功率计算公式：P=M 效率：效率计算公式 = QHg/(3600P)/1000不同流量下离心泵的流道压力及速度分析 从上图
4、中可以看出，在不同的流量下，扬程随流量的增大而减小，轴功率随流量的增大而增大，效率是在Q=50m3/h下比较好。不同叶片数离心泵的压力及速度分析 从上图可以看出，扬程和轴功率随着叶片数的增加都有所增大，效率是在Z=6时达到了最大。不同出口角度离心泵的压力和速度分析 从上图可以观察到，不同的出口角度的叶轮在各方面的差别不是很大，扬程随着出口角度的增加而增大，轴功率及效率在=40时达到最好的效果的。总结本文分别对流量为0.8Q、1.0Q和1.2Q的离心泵以及不同叶片数和不同的出口角度的离心泵进行了模拟，得到了在不同工况和结构下的离心泵的扬程、轴功率和效率。最后的结果表明，不同流量的工况、不同叶片数以及不同出口角度的离心泵，静压分布和速度分布各有不同,在叶轮流道出口和靠近蜗舌的部分流动紊乱现象较为明显。在设计的各种工况中,内部流场的分布情况还是比较符合一般情况,压力分布和速度分布也比较符合实际。总体来说,模型的设计及模拟的设置基本合理,可以用来模拟离心泵的内部流场并进行外特性的预测。谢谢大家
