叶片数对诱导轮内部流动和空化特性的影响

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1、雜黎零箱Ｚｈｅ－ｊｉａｎｇＳｃｉＴｅｃｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ硕士专业学位论文’ＰｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌＭａｓｔｅｒｓＴｈｅｓｉｓ中文论文题目：叶片数对诱导轮内部流动和空化特性的影响英文论文题目ｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＢｌａｄｅＮｕｍｂｅｒｓｏｎｔｈｅＦｌｏｗａｎｄ：ＩＣａｖｉｔａｔｉｏｎＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＩｎｄｕｃｅｒ专业学位类别：工程硕士专业学位９专业学位领域：动力工程领域：李晓迪作者姓名：崔宝玲教授指导教师完成日期：２０１８年４月１９日浙江理工大学学位

2、论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：从年（月６日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解浙江理工女举有相保留并白Ｉｆｆ、家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权

3、逝江里玉太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：＿痛油，签字日期：公年《月日６导师签名Ｉ：ｔ於节签字曰期：年月曰６么叶片数对诱导轮内部流动和空化特性的影响InfluenceofBladeNumbersontheFlowandCavitationCharacteristicsofInducer浙江理工大学硕士学位论文叶片数对诱导轮内部流动和空化特性的影响摘要诱导轮是一种轴流式叶轮，经

4、过螺旋叶片的旋转做功，使出口流体的能量增加，同时对流体起到一个预旋作用，能够使后置叶轮具有更好的抗空化能力。诱导轮的叶片数是影响其性能的主要几何结构参数之一。因此，本文针对不同叶片数的诱导轮开展数值模拟和实验研究，以二叶片和三叶片诱导轮为研究对象，对比分析了两种叶片数诱导轮的水力性能、内部流场、空化性能和空化空泡分布，揭示叶片数对其内部流动和空化特性的影响规律。主要内容如下：（1）运用UG软件建立了诱导轮全流场三维模型，流体域包括进口段、诱导轮段、腔体和出口段四个部分。采用ICEM软件划分网格，基于SSTk湍流模型和空化混合模型对诱导轮全流场

5、进行数值模拟计算。（2）在非空化条件下，对两种叶片数诱导轮内部流场进行了数值模拟，对比分析了叶片数对诱导轮水力性能的影响，发现二叶片诱导轮的扬程稍高于三叶片诱导轮。同时分析了诱导轮沿轴向的压力分布、叶片上压力分布和内部流线分布，发现诱导轮压力沿着叶片螺旋方向逐渐增大，在诱导轮叶片前缘存在低压区，二叶片诱导轮前缘低压区范围大于三叶片诱导轮。（3）在空化条件下，对两种叶片数诱导轮内部空化流动进行了数值模拟计算，对比分析了设计工况下两种叶片数诱导轮的空化性能曲线，发现三叶片诱导轮的抗空化性能优于二叶片诱导轮。分析了不同汽蚀余量下诱导轮的空泡体积分数分布

6、，发现空化主要发生在锁紧螺母和叶片前缘位置。进一步重点分析了临界汽蚀余量时诱导轮内部的压力分布、流线分布和压力脉动。（4）对两种叶片数的诱导轮开展了扬程性能实验，与数值模拟结果对比验证了数值模拟方法的准确性。关键字：诱导轮；叶片数；内部流动；空化特性；实验I浙江理工大学硕士学位论文叶片数对诱导轮内部流动和空化特性的影响AbstractInducerisakindofaxialflowimpeller,passesthroughthespiralbladerotatingpower,increasetheexportoffluidenergy,at

7、thesametimeinducerhasaprewhirleffectonfluidandcanmaketheimpellerhasbetterabilityofresistancetocavitation.Theparametersoftheinducergeometryhavesomeinfluenceontheperformance,amongwhichthebladenumberisoneofthemaingeometricparameters.Therefore,thisarticleaimedatdifferentbladenumb

8、erofinducertocarryoutthenumericalsimulationandexperimentalresearch,a