双吸离心泵内部流场性能研究及优化设计

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1、分类号：ＴＥ９７８单位代碍：１０２２０密级：ＮｏｒｔｈｅａｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ硕±研究生学位论文Ｉ￣￣＾论文题目：双吸离公泉内部流场性能研究及优化设计＾：原要硕壬生指导獅：王常斌ｉ：授＾：油气储运工程学科专业祕祭方向：ＢＰｆｋ杂流体流动与数值模拟２０］５６１５年月日ｍｍ■ThesisfortheMasterdegreeinEngineeringPerformanceAnalysisandOptimizationofDouble-suctionCentrifugalPum

2、pCandidate:YuanWenTutor:WangChang-binSpecialty:Oil-GasStorageandTransportationEngineeringDateoforalexamination:June15th.2015University:NortheastPetroleumUniversity学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是我在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。作者

3、签名：日期：学位论文使用授权声明本人完全了解东北石油大学有关保留、使用学位论文的规定。学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，可以公布论文的全部或部分内容。东北石油大学有权将本人的学位论文加入《中国优秀硕士学位论文全文数据库》、《中国博士学位论文全文数据库》和编入《中国知识资源总库》。保密的学位论文在解密后适用本规定。学位论文作者签名：论文指导教师签名：指导小组成员签名：I东北石油大学硕士研究生学位论文双吸离心泵内部流场性能研究及优化设计摘要泵是一种应用范围极其广泛

4、的通用机械，有流体流动的地方，几乎都会有泵在工作。离心泵更是泵类中应用范围最广泛的一种，约占泵类设备总量的70%。双吸离心泵是离心泵的一种重要形式，具有扬程高、流量大、便于检查和维修的特点，越来越受到工程应用的青睐。因此了解双吸离心泵内部流体流动特性，改进双吸离心泵的结构，优化内部流场，提高双吸泵的效率对推动泵行业的发展具有重要且深远的意义。本文对OTS125-500A型双吸离心泵进行三维建模，将常用于数值模拟的5种湍流模型依次用于离心泵流动仿真过程中。将数值计算结果与试验结果相对比，考虑扬程、效率等性能参数，发现：模拟数据与试验数据基本一致，数值模拟结果可信。在设计工况点

5、处，五种湍流模型对双吸离心泵的适用性都很好，误差值均很小；在小流量工况下，Realizablek湍流模型得到的计算结果与试验结果更接近；大流量工况下，SSTk湍流模型得到的计算结果精度更高。观察不同工况下离心泵内部流场的流动状态，分析双吸离心泵内部的静压力场、速度场和湍动能分布，得到离心泵内部流场的流动规律。研究结果发现，在叶轮流道内存在“射流-尾迹”现象；由于蜗舌对流体的干扰，在蜗壳流道内产生回流现象，造成大量能量损失，降低离心泵运行效率。根据双吸离心泵内部流场数值模拟结果，在不改变离心泵结构的基础上，将导流板应用于蜗壳流道中以实现双吸离心泵内部流场优化。讨论导流

6、板形状、数量、位置等因素的变化对离心泵内部流场的影响，研究结果表明，弧形导流板更适用于离心泵内部流场优化；由于离心泵喉部流道较为狭窄，考虑效率等性能参数，最终确定只添加一块导流板，并将其安装在蜗壳流道中间位置偏上1/3处效果最佳，在抑制回流现象的同时也可以提升离心泵效率。关键词：双吸离心泵，湍流模型，内部流场，导流板，优化，数值模拟II东北石油大学硕士研究生学位论文PerformanceAnalysisandOptimizationofDouble-suctionCentrifugalPumpABSTRACTPumpisanextremelywidelyappliedgen

7、eralmachinery.Whenthereisfluidflowing,thereisalwaysapumpworking.Centrifugalpumpisthemostwidelyusedpump,whichalmosttakesup70percentageofthetotalnumberofthepumpequipment.Double-suctioncentrifugalpumpisanimportantvarietyofcentrifugalpumpwithhighdeliveryhead,large