微型高速離心泵內(nèi)部流動(dòng)數(shù)值模擬和優(yōu)化研究.pdf

1、微型離心泵正在各種高科技前沿領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，對(duì)其效率和可靠性的要求越來(lái)越高，但傳統(tǒng)研究較多針對(duì)的是大尺寸的離心泵，對(duì)于微型離心泵，采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)難以達(dá)到最佳效果。 本文以一臺(tái)微型模型泵為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了針對(duì)微型離心泵的測(cè)試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)其不同工況下的外部特性的測(cè)試和分析。并利用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)分析軟件Fluent對(duì)模型泵進(jìn)行了驗(yàn)證模擬，在模擬計(jì)算中采用了標(biāo)準(zhǔn)K-∈模型和S-A模型兩種不同的湍流模型進(jìn)行了分析，探討

2、了兩種模式對(duì)微型泵內(nèi)流計(jì)算的適用性，其中S-A模型的計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差值在10％以?xún)?nèi)。 基于內(nèi)部流動(dòng)的數(shù)值模擬對(duì)微型高速離心泵進(jìn)行了參數(shù)化分析，采用了選定關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)、改變參數(shù)建立新模型、對(duì)新模型進(jìn)行測(cè)試、對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比對(duì)的分析流程。定義和進(jìn)行修改比較的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)主要有：葉片的出口角、渦室的軸向間隙、環(huán)形壓水室的高度和出水管形狀、前后蓋板的形式和葉輪的軸面形狀等。得到了若干能夠較大幅度提高微型泵水力性能的方案，并結(jié)合內(nèi)部