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1、斜流泵葉輪水力設(shè)計(jì)及優(yōu)化研究HydraulicDesignandOptimizationforImpellerofMixedFlowPumps2014年6月獨(dú)創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的內(nèi)容以外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品成果，也不包含為獲得江蘇大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均己在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：7胡磊繹
2、矽二壚6月7日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書江蘇大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所、國(guó)家圖書館、中國(guó)學(xué)術(shù)期刊(光盤版)電子雜志社有權(quán)保留本人所送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子文檔，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致，允許論文被查閱和借閱，同時(shí)授權(quán)中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所將本論文編入《中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》并向社會(huì)提供查詢，授權(quán)中國(guó)學(xué)術(shù)期刊(光盤版)電子雜志社將本論文編入《中國(guó)優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》并向社會(huì)提供查詢。論文的公布(包括刊登)授權(quán)江蘇大學(xué)研究生處辦理。本學(xué)位論文屬于不保密學(xué)位敝作者
3、簽名：闖老年沙叫年加7日指剝撇：糾聊矽腫年‘月7El江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要高效斜流泵水力模型的開發(fā)一直是水力機(jī)械領(lǐng)域重要和基礎(chǔ)的研究方向之一。本文以兩臺(tái)導(dǎo)葉式斜流泵(也稱混流泵)為研究對(duì)象，通過(guò)理論分析、數(shù)值計(jì)算和模型試驗(yàn)相結(jié)合的方法，對(duì)斜流泵葉輪水力優(yōu)化設(shè)計(jì)、內(nèi)部流動(dòng)特性、壓力脈動(dòng)特性和振動(dòng)特性進(jìn)行分析與研究。本文的主要工作及成果：1．從葉片設(shè)計(jì)理論、數(shù)值計(jì)算和試驗(yàn)研究三個(gè)方面，分析了斜流泵國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。總結(jié)了傳統(tǒng)斜流泵葉輪水力設(shè)計(jì)方法。2．對(duì)一比轉(zhuǎn)數(shù)為695．8的斜流泵內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行了測(cè)試和數(shù)值模擬?；赑IV試驗(yàn)，分析
4、了泵進(jìn)口喇叭管區(qū)域的流動(dòng)。采用SSTk-to、RNGk-e、Standard缸s和Standardk-to等4種不同湍流模型對(duì)泵內(nèi)各工況下的內(nèi)部流動(dòng)分別進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，結(jié)果表明SST舡∞模型的模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值吻合最好，在全流量范圍內(nèi)能更為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)斜流泵能量性能和內(nèi)部流動(dòng)特性。3．以葉輪進(jìn)口安放角∥l、出口安放角應(yīng)、出口寬度62和包角西等4個(gè)幾何參數(shù)作為優(yōu)化變量，以泵多個(gè)工況下的加權(quán)效率最高為目標(biāo)，建立了一種斜流泵葉輪多工況水力優(yōu)化方法，其中優(yōu)化方案用最優(yōu)拉丁超立方方法確定。應(yīng)用該方法對(duì)--LL轉(zhuǎn)數(shù)為436．1的斜流泵葉輪進(jìn)行
5、了三工況點(diǎn)水力數(shù)值優(yōu)化，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明：設(shè)計(jì)工況(Qd=1350m3／h)下，泵效率由原來(lái)的82．1％提高到86％，提高了3．9個(gè)百分點(diǎn)，且優(yōu)化后泵的高效區(qū)范圍比原來(lái)擴(kuò)寬165m3／h。同時(shí)，基于二階響應(yīng)面法，建立了這4個(gè)幾何參數(shù)與設(shè)計(jì)工況下泵能量性能之間的關(guān)系。4．對(duì)比轉(zhuǎn)數(shù)為436．1的斜流泵壓力脈動(dòng)和振動(dòng)進(jìn)行了測(cè)試，并分析了導(dǎo)葉、出水彎管處的壓力脈動(dòng)時(shí)域和頻域特性，以及葉輪出口和靠近驅(qū)動(dòng)端小Y、z三方向振動(dòng)信號(hào)的頻域特性。結(jié)果表明：各測(cè)點(diǎn)的壓力脈動(dòng)峰值隨流量的增加而逐漸降低；各測(cè)點(diǎn)的壓力脈動(dòng)具有一定的周期性，壓
6、力脈動(dòng)頻率主要分布在葉頻或軸頻的倍頻上。各測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)頻率主要出現(xiàn)在軸頻和軸頻的倍頻上，且主頻和次頻都分布在軸頻和2倍軸頻處，進(jìn)一步驗(yàn)證了優(yōu)化后斜流泵的穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞：斜流泵，葉輪，水力設(shè)計(jì)，優(yōu)化設(shè)計(jì)，試驗(yàn)斜流泵葉輪水力設(shè)計(jì)及優(yōu)化研究II江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTDevelopmentofhighefficienthydraulicmodelformixedflowpumphasbeenoneofthefundamentalandimportantresearchtopicsinthefieldofhydraulicm
7、achinery．Twomixedflowpumpswithguidevaneswereinvestigatedinthispaperbyusingtheoreticalanalysis．numericalsimulationandmodeltest．Theresearchmainlyfocusonhydraulicdesign，internalflowcharacteristics，pressurefluctuationandvibrationcharacteristicsformixedflowpump．111emainr
8、esearchcontentsandresultsareasfollowing：．1．nleresearchstatusaboutmixedflowpumpissummarized，includingthebladedesigntheory,numericalsimulati
