导叶式离心泵内固液两相过渡过程的数值研究-流体机械及工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 The Numerical Simulation of the Transition Process of the Solid-Liquid Two-Phase Flow in Centrifugal Pump with Radial Diffuser by YUE Ting B.E. (Lan Zhou University of Technology) 2012 A thesis submitted in partial satisfaction of the Requirements for the degree of Master of Engineering in Fluid Machinery and Engineering in the Graduate School of Lanzhou University of Technology Supervisor Associate Professor Han wei June, 2015 兰 州 理 工 大 学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所 取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任 何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡 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 法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意 学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文 被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存 和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1、必威体育官网网址□，在______年解密后适用本授权书。 2、不必威体育官网网址□√ 。 （请在以上相应方框内打“√”） 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 硕士学位论文 硕士学位论文 目 录 摘 要 I Abstract II 第 1 章 绪论 1 1.1 课题来源和名称 1 1.1.1 课题来源 1 1.1.2 课题名称 1 1.2 课题研究背景及意义 1 1.3 研究现状 2 1.3.1 导叶式离心泵简介 2 1.3.2 动静叶栅内非定常流动特性研究现状 3 1.3.3 水力机械内固液两相流动特性研究现状 4 1.3.4 离心泵变工况瞬态过渡过程研究现状 5 1.4 本文主要研究内容 6 1.5 本文主要创新点 7 第 2 章 湍流基本理论及数值模拟方法 8 2.1 水力机械广义基本方程式 8 2.2 湍流基本理论及数值模拟方法 8 2.2.1 湍流基本方程 8 2.2.2 湍流数值模拟方法 10 HYPERLINK \l _TOC_250001 2.3 CFD 计算方法 11 2.3.1 离散方法 11 2.3.2 离散格式 11 HYPERLINK \l _TOC_250000 2.4 SIMPLE 算法 12 2.5 多相流模型 12 2.6 本章小结 12 第 3 章 动静叶栅过渡过程瞬态特性的数值模拟 14 3.1 物理模型建立 14 3.2 过渡过程的数值计算 17 3.2.1 网格划分 17 3.2.2 网格无关性检查 22 3.2.3 控制方程及湍流模型 22 3.2.4 边界条件 23 3.2.5 计算方案 23 I 导叶式离心泵内固液两相过渡过程的数值研究 导叶式离心泵内固液两相过渡过程的数值研究 II万方数据 II 万方数据 3.2.6 性能预测 24 3.3 本章小结 25 第 4 章 动静叶栅内定常流动数值计算结果分析 26 4.1 介质为清水和不同浓度固液两相流的定常计算 26 4.1.1 清水和不同浓度固液两相流外特性对比分析 26 4.1.2 清水介质流场内的压力分布分析 27 4.1.3 固体颗粒对内部流场的影响分析 28 4.1.4 不同固相浓度对流道内固相体积分数分布的影响分析 30 4.2 清水与固液两相叶轮径向力对比分析 33 4.3 清水与固液两相各部件的水力损失对比分析 33 4.4 本章小结 35 第 5 章 过渡过程数值计算结果分析 37 5.1 过渡过程的外特性分析 37 5.1.1 清水介质对应的外特性分析 37 5.1.2 清水和不同浓度固液两相流过渡过程的外特性对比 38 5.2 过渡过程内部流动分析 41 5.2.1 清水介质时过渡过程的内流场分析 41 5.2.2 固液两相流过渡过程的内流场分析 46 5.3 不同固相