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喷水推进轴流泵水力设计及性能仿真
| 论文题名： | 喷水推进轴流泵水力设计及性能仿真 |
| 关键词： | 喷水推进轴流泵;内部流场;水力设计;抗汽蚀性能;数值仿真 |
| 摘要： | 泵级（包括一排动叶和一排静叶）是喷水推进轴流泵的核心部件，其性能的好坏对喷水推进轴流泵的总体性能优劣起关键作用。合适的动叶叶片角，动叶叶顶间隙和动、静叶之间的轴向间隙不仅能够提高喷水推进轴流泵的水力性能，而且可以优化喷水推进轴流泵的内部流场，改善喷水推进轴流泵的抗汽蚀性能。 本文首先通过设计软件与传统设计理论相结合的方法设计了喷水推进轴流泵泵级模型。并对喷水推进轴流泵泵级模型的性能进行初步评估，为喷水推进轴流泵的水力设计提供参考。 其次，利用数值仿真软件对不同动叶叶片角，动叶叶顶间隙以及动、静叶之间的轴向间隙的泵级模型进行数值仿真，通过性能分析可以得出以下结论: 通过改变动叶叶片角可以发现:动叶叶片进口角增大2°，出口角增大6°时泵级的扬程提高，大流量工况时泵级的效率增大，流场较好，但小流量工况时泵级的效率降低较快，流场变差，这反而不利于流动性能的改善。因此，需要根据性能和流场要求来调整叶片进口角和出口角。 通过改变动叶叶顶间隙可以发现:随着叶顶间隙的增加，动叶和静叶的角区分离都减弱，但是动叶间隙泄漏损失反而增大，导致泵级的水力性能随叶顶间隙的增加而降低;由于相对叶顶间隙为0.1％时动、静叶的角区分离比较严重，因此泵级的最优相对叶顶间隙选为0.3％。 通过改变轴向间隙可以发现:在大流量工况时效率和扬程受轴向间隙的影响不大，而在小流量工况时效率和扬程受轴向间隙的影响较为复杂;轴向间隙在10-15 mm时泵级的水力性能和流场分布较好，静叶载荷分布相对均匀，因此最佳轴向间隙在10-15mm之间。 |
| 作者： | 李臣 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 韩吉昂 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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