一、钛泵叶轮轮毂的磨损与维修（论文文献综述）
钱晨[1]（2021）在《双壳体多级离心泵（BB5）轴向力平衡特性分析及水力性能优化》文中提出双壳体节段式多级离心泵（BB5）是离心泵类供压等级最高的一类泵,其承压最高可达几十兆帕,BB5的制造水平代表了国际泵类产品发展的方向。随着石油化工、煤炭开采、钢铁除杂以及火力发电等行业的不断发展,装置设备逐渐趋向于大型化和高压化,BB5被越来越多的应用在上述行业中。目前我国BB5的芯包生产多以引进为主,关键核心技术受制于人,因此具有自主知识产权的高端BB5研发迫在眉睫。BB5由于使用过程中轴向力大,易出现断轴、平衡设备烧损等故障,严重影响泵的安全运行。因此,本文以11级双壳体节段式多级离心泵（兰州石化公司甲乙酮原料泵）为研究对象,采用理论分析、数值模拟与实验相结合的方法对轴向力平衡特性及水力性能优化进行研究,旨在为其“高效和长周期的运行”提供理论及应用指导,主要工作及研究成果如下:（1）以甲乙酮装置的现场综合实验系统为依托,采用原料泵的真机循环实验对不同工况下,双壳体多级泵的水力性能、前后轴承温度和振动进行了测试,并与数值模拟结果相比较。研究显示,基于雷诺时均的CFD方法可较准确预测不同工况下泵的外特性,发现泵后轴承温度的实验值与剩余轴向力的模拟值随流量变化具有一定的相似性规律,可通过监测泵后轴承的温升间接判断剩余轴向力的变化情况,该研究成果可为泵剩余轴向力的实验监测提供参考。（2）基于Navier-Stokes方程,将平衡鼓两侧腔液体流动近似成圆周剪切流和径向压差流叠加而成的二维轴对称粘性层流,得到了旋转腔内液体径向压力的分布规律,并与间隙压降、腔体两侧调节性压降一起建立了平衡鼓平衡力的数学模型,通过求解该模型获得了新的平衡鼓平衡力的计算公式,并与传统公式和数值模拟结果相比较,发现新公式在不同工况和不同结构下与数值模拟结果的吻合度更高;且设计结构下,新公式比传统公式的精度提高了68.02%,研究结果可为平衡鼓平衡力的预测提供理论依据。（3）在设计工况下平衡鼓间隙增大50%,其剩余轴向力提高了11.38%。基于能量方程与动量方程,在维持原有平衡力不变的基础上,建立了新的阻力压差关系方程,通过求解该方程可获得平衡鼓间隙与平衡管孔板间的对应关系式,为调节泵的平衡鼓系统平衡力提供理论支撑,研究成果已在兰州石化公司成功应用。（4）采用响应面法结合CFD技术分析了叶片叶型对双壳体多级泵轴向力特性及水力性能的影响。结果表明:叶轮出口安放角、叶轮出口直径和叶轮包角是影响泵轴向力和水力性能最显着的3个因素。水力性能最优和轴向力最小之间存在一定的制约性,在约束条件下,求解效率和轴向力的多元回归方程,得到设计空间内泵效率不低于原始效率时剩余轴向力最小的6个因素值;优化后双壳体多级泵的效率显着提高,剩余轴向力在不同工况下均有所降低。（5）采用神经网络方法对双壳体多级泵平衡鼓系统控制参数下的水力性能和剩余轴向力性能进行快速预测,并通过遗传算法对平衡鼓系统的几何参数进行最值寻优。结果表明,BP神经网络能够精确预测样本空间范围内多级泵的水力性能与轴向力性能,其效率和剩余轴向力最大误差分别为6.65%和-6.05%;遗传算法的最值寻优结果显示,平衡鼓系统几何参数变化对双壳体多级泵的性能产生一定影响,优化后泵的效率和扬程分别提升了0.16%和1.56%,剩余轴向力降低了13.73%。（6）对整体性能优化后的双壳体多级泵进行了外特性实验,并与原型泵的实验数据相比较。结果显示,在设计工况下,优化后泵的扬程和效率分别提高了3.53%和9.89%,前轴承温度下降了16.49%,后轴承温度下降了16.54%,且优化后泵的前后轴承沿3个方向的振幅均显着下降。（7）在环隙流动阻力压降特性的基础上,提出并设计了一种新型平衡鼓—双螺旋形平衡鼓。设计流量下,与光滑平衡鼓相比,双螺旋形平衡鼓其间隙内流体速度、旋度及速度系数皆有所增加,效率和扬程分别增加了0.16%和0.98%,剩余轴向力降低了17.72%,在节能降耗、延长运转寿命方面具有明显的优势。
于欣洋[2]（2021）在《输送化工酸液时旋流泵外特性与内流结构的关联研究》文中指出随着工农业的不断发展,旋流泵作为一种优秀的无堵塞性泵,其用途愈加广泛,除了在输送如污水泥浆纸浆等多种复杂介质和含有蔬菜作物、鱼虾贝壳等杂质的流体有良好的表现外,旋流泵的使用范围有了进一步的扩大,比如输送具有一定粘度的化工酸液。目前,对旋流泵的研究大多集中在清水与固液两相流上,对旋流泵输送化工酸液的性能与内流结构之间的关系研究较少。因此,本文将在数值模拟的基础上,对旋流泵在不同粘度化工酸液内流特性进行研究,尤其是对旋流泵的内流结构上进行分析,从而进一步探究旋流泵内流动特性。具体内容与结论如下:选用150WX-200-20型旋流泵为研究对象,在考虑叶型影响的基础上,研究了化工酸液不同粘度下外特性与内流特性。首先对粘度为0.01Pa·s,2Pa·s的化工酸液与清水进行对比,发现粘度对内流特性的影响较大。对不同粘度的化工酸液,随着粘度增大,扬程降低,轴功率升高,效率下降,其最佳效率点逐渐向小流量处移动。随着粘度增大,循环流在轴向方向被压缩,涡核位置逐渐移动到无叶腔靠近进口段一侧,贯通流在轴向方向上逐渐向靠近叶轮域一侧移动。循环流被挤压后,不能将叶轮域内流体输送至无叶腔,大量流体堆积在后缩腔内,降低了旋流泵的效率。同时,叶轮域内涡的分布改变,从叶轮折点处逐渐变化到在叶轮背面与工作面上。其次,对旋流泵内循环流与贯通流进行量化分析,从涡核位置、压力梯度与速度梯度上三个方面上分析最佳效率点。循环涡核位置随截面变化,在最佳效率点处不同截面上涡核位移小,其轴向坐标上满足大于零的同时其坐标值最小,在径向方向上,循环流涡核位置靠近叶轮轮毂。同时贯通流涡核位置在径向上稳定在扩散段中心处,在轴向方向上A1～A4截面上位移均匀,A5～A8截面上稳定在无叶腔中心处。最佳效率点处循环流与贯通流的压力体梯度随粘度增大而减小,在同一粘度下当处于极值点处效率最佳。粘度的改变使贯通流速度梯度走向改变,从先增大后减小变为先减小后增大,对循环流而言,当最大速度梯度与最小速度梯度之差越小效率越高。最后在使用1.5Pa·s的化工酸液对四种不同叶型进行数值计算。根据以上研究的基础,进一步分析叶型导致的效率变化。在粘度1.5Pa·s时,叶片的效率顺序依次为R30L30,L30R30,R30,Curl60。叶片型式的改变使无叶腔内出现了lmin截面不为A1截面的现象,使循环流涡核位置改变,进而降低了泵的效率。当叶片形状发生改变时,其循环流范围在径向方向上增长,会影响进口段处流体流动出现旋涡,这增加了能量损耗时旋流泵效率下降。在不同叶型时,其最佳效率点截面上处速度梯度与压力梯度差值越大,其效率越高。基于本文对化工酸液下旋流泵外特性与内流结构的研究,通过在输送化工酸液下改变旋流泵的内流结构,对提高旋流泵效率有重要的意义。
李星[3]（2020）在《叶片加厚与扭曲规律对螺旋轴流式油气混输泵性能的影响》文中研究指明油气混输是深海油气开采和输运的基础,是人类油气资源战略接替和国家能源安全保障的关键技术,已成为当今世界石油工业科技创新的前沿,并受到了人们的广泛关注,尤其是深海油气开发及输送技术。多相混输泵作为能够同时输送石油和天然气的设备,成为了油气混合资源开采和输运的一项关键装备。其中,螺旋轴流式油气混输泵由于输送流量大、对含气率较高的气液两相介质输送能力强而被广泛应用。但由于气液两相之间的密度差导致气液混输过程中气液分离和流道堵塞等问题影响了油气混输泵的水力性能和可靠性。本文以自主设计的螺旋轴流式油气混输泵压缩单元为基础模型,利用欧拉多相流模型及SST k-?湍流模型对压缩单元的水力性能及内部流场进行了数值预测,并根据外特性实验结果验证了数值模拟方法的准确性。为了研究叶片加厚规律和扭曲规律对混输泵性能的影响,分别定义了气相聚集度、加厚比系数来表征叶轮流道内气相的聚集程度、叶片厚度由轮毂侧到轮缘侧的变化程度。通过调整加厚比系数值,得出具有不同加厚规律的叶轮方案。其次定义了扭曲度使得叶片具有不同的扭曲规律。通过模拟不同方案混输泵的性能,对比分析了加厚比系数和扭曲度对油气混输泵压缩单元外特性和内流特性的影响。主要研究结论如下:（1）在保持轮毂侧最大厚度不变的情况下,混输泵的扬程系数和效率随着加厚比系数的减小而增大;（2）在相同轮毂侧最大厚度的前提下,混输泵叶轮流道内的气相聚集度随着加厚比系数的减小而降低,从而提高了混输泵的气液混输性能;（3）叶轮流道内气相的聚集程度随着扭曲度的增大而减小,叶片扭曲度的增大也能提升混输泵对气液两相的输送能力;（4）变扭曲度叶片可以有效提高混输泵的扬程、效率等外特性,具有扭曲度叶片的混输泵外特性均比原始叶片的混输泵高;（5）流道内湍动能梯度大的区域与气相聚集的区域保持了相似性,气相的聚集造成了流动的不稳定,进而造成了流动损失,使得混输泵的性能下降。本文的主要创新点:通过定义并调整加厚比系数及扭曲度来实现对叶轮的改型设计,并通过对比不同方案混输泵的性能以总结叶片加厚与扭曲规律对混输泵性能的影响;引入了气相聚集度来表征气相在叶轮流道内的聚集情况,更加直观且量化地对气相的聚集情况进行了表达。
崔隆[4]（2020）在《自控强排吸机组在钢铁行业的研究与应用》文中提出在钢铁行业浊环水系统中,旋流井采用的长轴泵、无密封自控自吸泵等提升泵,普遍存在能耗高,稳定性差,故障率高等问题,从而直接影响和制约钢铁企业的稳定生产,因此迫切地需要一种新型的自控强排吸机组去替代现有的这些高能耗的泵组。针对钢铁企业浊环水系统中现有旋流井的提升泵,研发了一套自控强排吸机组。首先,对自控强排吸机组进行了系统设计,主要包括主泵的泵型的选择,真空引水系统的设计,并分析比较了两种不同类型的真空引水系统性能,同时,对机组装置汽蚀余量进行分析与校核。其次,重点对自控强排吸机组的主泵进行水力模型设计,采用Solidworks软件进行三维建模,利用CFD软件对流场进行仿真和性能分析,同时对水泵的汽蚀性能进行了分析;最后,针对现场磨损的现状,对水泵过流部件磨损的原因进行分析,重点研究对给水泵进行低磨损设计,主要包括对叶轮、蜗壳等部位进行低磨损流体设计,对密封环进行结构改型等,进一步延长了水泵的使用寿命。通过对自控强排吸机组在钢铁行业中的应用效果进行分析,该机组在钢铁行业的旋流井系统中得到了广泛的应用,节能效果显着。同时故障率大大降低,从而取得了良好的效果,具有很好的推广价值。图38幅;表11个;参61篇。
孙中康[5]（2020）在《基于CFD-DEM耦合方法的轴流泵鱼类损伤机理研究》文中研究指明大中型泵站在水资源的时空调度以及防洪排涝等方面均扮演着重要角色,其中轴流泵因流量大、扬程低、比转速高等特点成为泵站系统中最常见的工程设备。然而,机组运行难免对流域内水生生物的生存产生威胁,尤其是过机鱼类的高死亡率现象。为了降低鱼类在通过泵站系统与过流部件时的撞击概率与死亡率,本文基于CFDDEM耦合方法,利用球形颗粒捏合鱼体外轮廓三维结构,模拟鱼类在泵站轴流泵中的运动情况,结合叶片撞击数学模型,研究鱼类通过泵站系统与叶轮的撞击概率。通过分析鱼类在流场内运动过程中速度、表面压力以及剪切速度的变化,研究鱼类过机损伤度和死亡率,从而为进一步优化叶片设计提供一定的理论支撑。本文开展的主要研究工作以及取得的主要研究成果如下:（1）通过大量文献阅读,分析国内外专家学者对叶片撞击数学模型以及鱼类损伤机理的理论成果,针对目前研究鱼类在流场中实际运动特性较少的现状,采用CFD-DEM耦合方法模拟鱼类在轴流泵流场中的运动规律以及鱼类表面受力、受压情况。（2）针对鱼类模型占流场总体积分数不足10%且颗粒粒径较大等特点,选取欧拉-拉格朗日法模拟鱼类在流场中的运动特性。在鱼类模型运动计算中除了考虑重力、浮力、曳力、虚拟质量力以及压力梯度力等对颗粒的作用外,还考虑了颗粒间碰撞和颗粒自身旋转对计算结果产生的影响。（3）以荷兰Bosman公司BVOP125-Ⅲ-140型轴流泵为原型,模拟计算了其水力性能,并与实验结果进行对比,验证了数值模拟方法的可行性,并系统阐述了模拟误差产生的原因;以鱼类模型三维坐标与监测点间的相对距离为判定鱼类是否与叶片发生撞击的判定依据,统计鱼类撞击概率,并与叶片撞击数学模型撞击概率数据对比,验证CFD-DEM方法模拟鱼类撞击概率结果的可信度。（4）研究鱼类在鱼类友好型轴流泵中的撞击概率,基于鱼类损伤机理,分析鱼类在流场中的运动速度、加速度、表面压力波动以及剪切速率的变化,结果表明:鱼类与叶片前缘发生撞击是造成鱼类损伤最主要的原因,表面压力波动和剪切速率由于作用区域小,时间短,除叶片轮缘处撞击外,不会对过机鱼体造成实质损伤。（5）通过讨论鱼类友好型泵在不同流量进口和不同转速下的流场特性,分析流场中叶片域的压力、速度流线分布以及空间螺旋式蜗壳导流部件断面压力分布,研究鱼类在不同运行工况下的通过性能。结果表明:鱼类在大流量、低转速工况下撞击概率较低,通过性能较强。研究成果已在工程实际中得到应用。
王献[6]（2020）在《多级混流扬矿泵内粗颗粒固液两相流数值模拟研究》文中研究说明进入21世纪以来,随着经济的快速发展,人类对自然资源的需求量愈来愈大。目前,陆地矿产资源已无法满足社会发展的需要,各国在资源利用方面都逐步向海洋进军。覆盖地球表面71%的海洋蕴藏丰富的矿藏资源,如多金属结核、富钴结壳和多金属硫化物等,都是人类21世纪的接替资源。因此,加强深海矿产资源的开发,对缓解我国矿产资源的供给压力、增加我国的战略资源保障程度有着极为重大的意义。本文采用理论分析和数值模拟相结合的方法对多级混流扬矿泵内粗颗粒固液两相流进行了研究,分析了不同流量、不同浓度和不同粒径下泵内粗颗粒固液两相流的内流特性、磨损特性以及颗粒运动特性。论文的主要工作和主要结论如下:1、总结了国内外深海采矿技术的发展现状以及固液两相流泵的试验测试及数值计算的研究现状。2、采用速度系数法对扬矿泵叶轮和空间导叶等过流部件进行了水力设计,并采用有机玻璃加工制造了透明的叶轮和空间导叶;搭建了扬矿泵固液两相流可视化试验系统并对扬矿泵进行了能量性能试验,试验结果表明设计工况下扬程为20.20 m、效率为64.88%;1.4Qd为最优工况点,效率为68.03%。3、采用离散相模型（DPM）对不同流量、不同浓度和不同粒径下扬矿泵内固液两相流进行了数值模拟,分析了固相体积分布与液相流动之间的关系,结果表明:（1）首级叶轮和导叶与次级叶轮和导叶内的流动具有较为相似的变化规律,但首级叶轮和导叶内固相分布均匀性要优于次级叶轮和导叶内的分布;（2）随着粒径的增加,叶轮内固相有偏向叶片吸力面侧的趋势,导叶进口固相体积分数逐渐上升,流动旋涡尺度逐渐减小;叶轮内固相分布均匀性得到改善;（3）随着流量的增加,叶轮固相体积分布均有偏向叶片吸力面的趋势,压力面出口的颗粒体积分数逐渐降低,流动旋涡尺度减小;（4）随着浓度的增加,叶轮进口处叶片压力面的固相分布逐渐降低,流动旋涡尺度逐渐增大。4、采用基于流体动力学的Oka模型对扬矿泵各过流部件的磨损特性进行了模拟,分析了泵内各部位的磨损分布规律以及磨损率,结果表明:（1）随着流量的增加,2级叶轮和导叶进口磨损面积逐渐增大而出口逐渐减小,前盖板平均磨损率逐渐减小,最大下降33.8%;2级叶轮叶片、后盖板和导叶的平均磨损率均呈增大的趋势,最大上升分别为39.8%、173.9%、61.49%;（2）随着浓度的增加,2级叶轮和导叶的磨损面积均逐渐增大,平均磨损率均呈增大的趋势,最大上升分别为96.1%、89.1%、114.1%和76.84%;（3）随着粒径的增加,2级叶轮的进口和出口磨损面积均逐渐增加,平均磨损率均呈增大的趋势,最大上升分别为182.8%、158.8%和86.34%;2级导叶进口磨损面积逐渐上升,出口磨损面积逐渐下降,平均磨损率均呈减小的趋势,最大下降82.11%。5、采用CFD-DEM耦合方法对不同物性参数下扬矿泵内颗粒运动特性进行了瞬态仿真计算,分析了泵内颗粒运动情况、颗粒速度分布以及颗粒碰撞特性,结果表明:（1）随着粒径的增大,叶轮进口处的碰撞概率逐渐上升,颗粒回流现象明显;叶轮流道内颗粒由压力面向吸力面逐渐偏移;（2）随着粒径的增加,颗粒在扬矿泵的运动速度整体呈降低的趋势;颗粒速度分布区间逐渐变宽;（3）随着粒径的增加,颗粒碰撞主要由颗粒与颗粒之间的碰撞逐渐转变为颗粒与壁面之间的碰撞。
肖宇[7]（2020）在《基于子午面田口试验设计的井用潜水泵性能优化研究》文中进行了进一步梳理井用潜水泵作为一种常见的通用机械,广泛应用于家庭用水、城市排水、污水处理、建筑供水、矿山开采、农业灌溉等领域。潜井用水泵一般深入水下工作,安装、维修成本较大,且长时间浸入水中,因此对井用潜水泵的水力性能和稳定性要求较高。本文是在国家自然科学基金项目、江苏省优秀青年基金项目等课题的资助下,基于田口试验对井用潜水泵的叶轮和导叶的子午面进行了优化设计,提高了泵的水力性能;同时还对优化前后的井用潜水泵进行了非定常数值模拟,探究了优化前后的压力脉动特性的差异。本文的主要研究内容总结如下:（1）简要回顾了井用潜水泵的发展历程,对泵内叶轮、导叶的优化方法进行了总结,同时介绍了当前国内外在泵瞬态特性方面的研究进展。（2）对250QJ80型井用潜水泵进行了三维建模,采用单流道模拟与全流场模拟分别划分了网格,对比分析了两种方法的适用性。尽管相对全流场数值模拟来说单流道数值模拟只在额定工况点附近精度较高,但其计算周期的大幅缩减却更适合于多方案的泵性能优化设计。因此,本文在优化设计部分采用单流道模拟方法,在非定常计算时采用全流场数值模拟方法。（3）基于田口试验设计方法对叶轮、导叶子午面进行参数化分解,通过效应分析法和信噪比分析法进行多工况下的水力性能优化。根据统计结果分析选择因子水平以及对应方案的性能指标,确定因子的响应优先级,并基于方差回归分析,拟合出各个因子与扬程、效率等性能指标的线性方程。最后根据优化的设计目标,确定了性能较优的优化方案。（4）将基于田口试验优化设计出的叶轮、导叶方案与优化前的原始模型进行对比,通过外特性对比和内流场分析,探究结构优化后所引起的对应内流场变化规律。优化后叶轮前盖板型线向外扩张导致叶轮进口处的液体介质得以充分发展,削弱了叶轮进口处原本出现的高速区域。叶轮后盖板中后部型线的提前收缩设计使得随着流动容易堆积轮缘处的低速液体提前流出。这些结构改变最终使得叶轮水力性能有所提高。而导叶优化后后盖板交线的径向距离的整体增大使得流经导叶流道中部时液体没有足够的空间得以冲击前盖板,所以流道中后部的局部高速区域面积显着减小。此外还对初始模型进行了性能实验,证实所采用的数值模拟方法具有较高的精度。（5）沿井用潜水泵流道方向设置了多个监测点,基于非定常数值模拟对泵的瞬态特性进行了研究,重点分析了压力脉动的时域和频域特性,通过CWT小波变换分析了泵内低频信号的传播规律。通过压力脉动实验,验证了非定常数值模拟方法的准确性。多级潜水泵内部存在着多个脉动源及级间信号相互作用的现象,子午面优化后泵内的高频脉动信号的强度得到了一定程度的削减。
康蕾[8]（2020）在《固液两相流下旋流泵内流结构与能量转换的研究》文中进行了进一步梳理随着社会工业化的发展,在煤炭、水利疏浚、环保等工农业活动中经常需要输送固液相混合物,这就对泵的无堵塞性有较高的要求,因此具有出色无堵塞性能的旋流泵作为多相运输机械之一在这些行业得到广泛的应用。目前,对旋流泵的研究大多建立在假设与数值模拟上,对介质参数与叶片型式对旋流泵的影响大多基于外特性能研究层面。相比较其他的泵型,旋流泵的主要缺点在于低效。根据本团队的需求,选取了150WX-200-20型旋流泵作为研究对象,以试验间接验证数值模拟的准确性为辅,以数值模拟为主对旋流泵进行研究,对其进行了水力设计与三维模型建立,分为叶轮域与蜗壳域两部分进行非结构化网格划分。对6种固相体积分数、4种叶型在不同工况下旋流泵内的固液两相流场进行数值模拟,固液两相流下选用Eulerian双流体模型,以RNG k-ε模型为湍流模型,采用流体动力学理论,对泵进行定常计算,计算得到固、液相的矢量、速度流线、涡量等结果。对同叶型的模型泵分别进行单相介质下全工况的数值模拟与试验,计算所得的外特性结果间误差小于6%,间接验证了数值模拟的可靠性。首先,分析设计工况下单相与固液两相流时的模拟结果,比较两相流下泵内固、液相的流动规律,结论如下,旋流泵叶轮域内液相叶片间流道内均存在轴向旋涡,两相下叶片间的轴向旋涡的几何特征较单相更为规则,两相下固相流出轮缘的流速远大于两相或单相下的液相流速,固相不参与旋涡运动,其主要流动为由液相裹挟流动,在水力撞击或叶轮接触作用后介质的矢量变化远大于液相,与固相相互作用的液相对固相同样具有跟随性,其在各叶轮内的形成的涡结构形状尺度规律,固相的介入会减弱单相流时旋涡的强度及抑制次循环涡尺度的增大,旋流泵内的流动按区域可划分为5种流动形式;其次,研究固相参数对泵内流结构的影响,分析循环流的演化过程,对循环流的几何特征采用位置、形状系数表达,结论如下,介质在旋流泵叶轮域内的主要流动形式为叶轮旋转引起的水力撞击,伴随介质快速流动引起的与循环流交换的介质产生的轴向旋涡。当且仅当涡核位置接近但不进入叶轮域时,泵达到高效点,在此基础上,各个轴截面上的形状系数的标准差最小,在此基础上建立了一个旋流泵的流动模型,直观表达了固相参数与内流结构间的联系;最后,在以上研究的基础上,加入叶型这一因素,从叶轮域流动结构出发,得出叶型对循环流影响较固相参数更大,介质流出叶轮域的流动状态直接影响了循环流的流动,这与介质在叶片间流道内的流动规律相关,折叶型叶片性能最优,弯叶片性能最差。基于本文的研究,对固液两相流下旋流泵内循环流与外特性间的联系,可为后续流场内其他流动结构分析、性能预测等工作打下基础,对研究泵内的能量转换、优化泵的结构有重要的意义。
曾小东[9]（2020）在《固液两相离心泵管路系统磨损研究》文中进行了进一步梳理离心泵管路系统由于结构简单,体积小,而且流量稳定,性能范围广等优点,因而成为海底采矿过程中的矿物提升系统中的优选动力提供设备,但是在介质输送过程中,流动介质对过流壁面的磨损是一个无法避免的问题。本文考虑到大颗粒流动中不可忽略的颗粒-颗粒、颗粒-壁面间作用,采用CFD-DEM相结合方法,对一台单级单吸式固液两相流离心泵及其管路系统进行了数值模拟和实验研究。实验中采用油漆涂层法观测磨损位置和超声波测厚法测量壁面厚度损失,测量实验系统在不同颗粒质量浓度下（Cm=1%～Cm=10%）性能变化,实验选用颗粒直径3 mm,两相流介质流量70 m3/h。主要研究结果如下:（1）离心泵性能会受到流动介质属性影响,当颗粒质量分数增大时,离心泵扬程和效率下降明显,但是轴功率变化缓慢,呈轻微的先上升再下降的趋势,这是由于颗粒密度高,流动性差,输送颗粒需要更多的能量,同时颗粒影响了离心泵内的流场分布,使泵内部分区域涡尺寸和数量都增大,导致泵的整体性能下降。（2）离心泵叶片工作面和蜗壳6-7断面之间区域磨损最为严重,而且叶轮、蜗壳及前后耐磨板瞬时厚度损失率均随着叶轮旋转周期性变化。当叶片旋转至蜗壳5-6断面上方时,叶片瞬时厚度损失率达到最大,蜗壳壁面磨损与颗粒运动和壁面所在位置相关。随着颗粒质量浓度增大,壁面磨损速率增大,但是其扩大趋势逐渐减小,这是由于颗粒在蜗壳内贴壁运动形成颗粒缓冲层,浓度增大并没有线性扩大颗粒对壁面的影响。（3）分析离心泵出口管道横截面上最大磨损与管道长度的关系,以及颗粒分布和壁面磨损情况。结果表明当颗粒经过一段时间稳定流动之后,直管中壁面磨损沿着管道长度呈逐渐减小的趋势,由于重力作用,水平管道比竖直管道磨损严重。弯管的外拱部是磨损最严重的区域,越靠近弯管出口,磨损越剧烈。（4）提取了不同浓度下颗粒在每一时间步下的平均速度,发现颗粒与流体之间存在速度差,两相介质在离心泵内都会加速,但是由于颗粒惯性大,加速时间更长,在离开离心泵出口之后仍有加速。在管道中颗粒分布变动较大,一般在出现结构突异处颗粒速度会出现剧变。颗粒流动过程变化为前面分析过流部件壁面磨损提供了有力证据。
杨志亮[10]（2020）在《耐酸碱抗硅粒磨损长寿命离心泵设计与实验研究》文中认为在改良西门子法多晶硅生产工业中,因较为复杂的输送介质、工况环境、工作条件及人员操作失误等因素,新特能源股份有限公司多晶硅生产板块废气及残液处理工序的关键设备-碱液循环泵易发生故障。该设备故障使生产系统波动,带来产品品质下降、环境污染及整个装置腐蚀问题。公司治理上述问题及该设备检修维护产生的费用,每年高达上百万元。该装置原使用的碱液循环泵是由杭州碱泵有限公司生产制造,2013年7月投入生产使用,原购置的设备运行故障频发,过流部件因磨损、腐蚀,使用寿命平均为7-14天。因此,要求设备技术人员对此进行研究、试验、改造,研发出一种全新的设备,适应该装置的运行工况,延长设备过流部件使用寿命。经综合考虑,从设备的设计选型、设计结构优化及零部件的材质选取等方面着手研究,成为了解决该问题的出路。根据固液两相流泵物料对过流部件冲刷、磨损机理得知,在选择驱动电机转速时,转速越低,则抗磨损能力越好。在选择驱动电机时,将原驱动电机的转速降低原转速的一半,可有效减少过流部件的磨损量。因而,本文主要考虑在低转速下,设计合适的设备参数用以保证设备输出的流量、扬程满足工艺介质输送要求。离心泵的过流部件有吸入室、叶轮、压出室及其他部件。以上过流部件任一部位出现磨损,将直接或间接影响到泵的功率输出;当磨损到一定程度后,可发生泄漏等严重故障。其中叶轮是泵的核心零部件,也是过流部件中磨损最严重的零部件。本文主要运用固液两相流理论,对叶轮设计进行了详细核算,对叶轮的主要参数进行针对性设计,计算出最有利于抗磨损的参数。在选择过流部件的材质时,参考国内外类似工况选材的建议,选择了两种金属材质和两种非金属材质,经实际耐腐蚀试验证明,在本文所研究的这种固液两相流混合物料中,四种材质耐腐蚀性均较好,因此主要考虑磨损因素对过流部件使用寿命的影响。因硅粉等固相颗粒的硬度较高,颗粒物对过流部件造成的磨损危害较大,经耐磨损试验证明,超高分子量聚乙烯材料具有极低的摩擦系数及良好的抗粘附性能,耐磨损性能较好,适合于本文所研究的工况及设备。根据理论研究与实际应用相结合的原则,特对设计制造出的设备进行了实验验证,结果表明:本次选定的电动机,经检查试验,该电机各项参数指标均在合格范围内;对设备进行性能试验、连续运转试验及汽蚀试验,其扬程、流量、效率、汽蚀余量、振动、噪声等均符合设计要求和行业标准要求。这是现代泵设计理论在工业工程中应用的实例,也是设备制造商和用户联合研发、设计的具体表现形式,体现了理论与实践相结合的优势。研究还发现,通过对设备的操作、维护及工艺系统优化控制等措施,亦可减少过流部件损坏及故障。作者主要从上述方面进行详细论证分析,提出了有针对性的解决方案,为公司解决了该技术难题,并经现场工程实践验证,过流部件平均使用寿命达到104天,最长使用寿命达到125天,效果达到预期目标。
二、钛泵叶轮轮毂的磨损与维修（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、钛泵叶轮轮毂的磨损与维修（论文提纲范文）
（1）双壳体多级离心泵（BB5）轴向力平衡特性分析及水力性能优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 物理量名称及符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 多级离心泵轴向力及其平衡特性的研究 |
| 1.3.2 多级离心泵水力性能及其优化的研究 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 第2章 双壳体多级泵的数值方法与实验验证 |
| 2.1 研究对象及参数 |
| 2.2 数值计算方法 |
| 2.2.1 计算域 |
| 2.2.2 控制方程 |
| 2.2.3 湍流模型 |
| 2.2.4 边界条件 |
| 2.2.5 网格划分及其无关性验证 |
| 2.3 实验系统及测试方法 |
| 2.3.1 实验泵转子部件及其装配 |
| 2.3.2 实验泵及管路系统 |
| 2.3.3 数据测试与采集 |
| 2.4 数值结果与实验结果对比分析 |
| 2.4.1 水力性能结果分析 |
| 2.4.2 轴承温度及振动结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 双壳体多级泵轴向力产生机理分析 |
| 3.1 轴向力的产生因素 |
| 3.2 叶轮动反力分布 |
| 3.2.1 叶轮进口轴向速度分布 |
| 3.2.2 各级叶轮动反力分布 |
| 3.3 叶轮叶片扭曲轴向力分布 |
| 3.4 前后盖板压差力分布 |
| 3.4.1 泵腔旋转角速度分布 |
| 3.4.2 泵腔圆周动能系数分布 |
| 3.4.3 各级叶轮前后泵腔盖板压差力分布 |
| 3.5 双壳体多级泵轴向力特性与水力性能相关性分析 |
| 3.5.1 双壳体多级泵的轴向力特性 |
| 3.5.2 双壳体多级泵的水力特性 |
| 3.5.3 双壳体多级泵轴向力与水力特性的相关性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 平衡鼓平衡力分布的理论计算与验证 |
| 4.1 平衡鼓平衡力的数学模型 |
| 4.1.1 流动模型的建立及基本假设 |
| 4.1.2 平衡鼓间隙压差的数学模型 |
| 4.1.3 平衡鼓旋转引起液体压力变化的数学模型 |
| 4.1.4 末级叶轮泵腔液体旋转引起压差变化的数学模型 |
| 4.1.5 平衡腔与末级叶轮后泵腔压差的数学模型 |
| 4.1.6 平衡鼓平衡力的计算 |
| 4.2 平衡鼓平衡力公式的数值验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 平衡鼓系统平衡力调节方法研究 |
| 5.1 平衡鼓间隙变化对多级泵轴向力及平衡特性的影响 |
| 5.1.1 平衡鼓间隙变化对轴向力的影响 |
| 5.1.2 平衡鼓间隙变化对平衡力的影响 |
| 5.1.3 平衡鼓间隙变化对剩余轴向力的影响 |
| 5.2 平衡鼓平衡力的调节方法 |
| 5.2.1 平衡管孔板孔口调节方法的理论分析 |
| 5.2.2 调节方法的理论与数值结果对比 |
| 5.2.3 平衡力调节公式的修正 |
| 5.3 平衡管流动特性与双壳体多级泵性能分析 |
| 5.3.1 平衡管流动特性分析 |
| 5.3.2 双壳体多级泵性能对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 双壳体多级泵轴向力控制与性能优化分析 |
| 6.1 响应面曲面分析法试验设计 |
| 6.1.1 响应模型的建立 |
| 6.1.2 控制变量的筛选 |
| 6.1.3 响应面方案设计 |
| 6.1.4 回归方程拟合及显着性检验 |
| 6.2 结果与分析 |
| 6.2.1 单一因素与目标函数的响应分析 |
| 6.2.2 不同参数间交互作用对泵性能的影响分析 |
| 6.2.3 目标函数之间的映射关系 |
| 6.3 叶轮参数优化前后水力特性和轴向力性能对比 |
| 6.3.1 优化前后水力性能对比 |
| 6.3.2 优化前后流场对比 |
| 6.3.3 优化前后轴向力对比 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 基于BP神经网络—遗传算法的平衡鼓系统优化与实验验证 |
| 7.1 研究思路 |
| 7.2 轴向力平衡影响因素的显着性分析 |
| 7.3 BP神经网络预测模型的建立 |
| 7.3.1 神经网络方法概述 |
| 7.3.2 试验设计 |
| 7.3.3 效率和剩余轴向力的预测模型 |
| 7.4 遗传算法的优化流程 |
| 7.5 神经网络遗传算法最值寻优流程 |
| 7.6 结果与分析 |
| 7.6.1 优化结果参数对比分析 |
| 7.6.2 平衡系统优化前后性能对比 |
| 7.6.3 平衡系统优化前后流场对比 |
| 7.7 优化前后实验对比 |
| 7.8 本章小结 |
| 第8章 双螺旋形平衡鼓改善双壳体多级泵轴向力机理分析 |
| 8.1 双螺旋形平衡鼓的理论设计 |
| 8.2 双螺旋形平衡鼓结构参数与数值计算方法 |
| 8.3 两种平衡鼓计算结果分析 |
| 8.3.1 两种平衡鼓的水力性能和轴向力性能对比 |
| 8.3.2 两种平衡鼓的轴向力作用机理分析 |
| 8.4 螺旋线数对螺旋鼓间隙流动特性和轴向力的影响 |
| 8.4.1 不同螺旋线数下间隙流场分布 |
| 8.4.2 不同螺旋线数下泵的轴向力和水力性能对比 |
| 8.4.3 不同螺旋线数下间隙流体的压力脉动特性 |
| 8.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1.结论 |
| 2.本文创新点 |
| 3.展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间发表的论文和科研成果 |
| 附录 B 部分程序代码和公式补充 |
（2）输送化工酸液时旋流泵外特性与内流结构的关联研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 国内外旋流泵发展现状 |
| 1.3.1 旋流泵发展简史 |
| 1.3.2 旋流泵国内外研究现状 |
| 1.3.3 旋流泵内部流动模型 |
| 1.3.4 目前研究存在问题 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 旋流泵模型建立及数值求解方法 |
| 2.1 计算模型的建立 |
| 2.1.1 旋流泵几何参数 |
| 2.1.2 叶片选型设计 |
| 2.2 计算模型及数值方法 |
| 2.2.1 模型建立 |
| 2.2.2 网格划分及质量检查 |
| 2.2.3 数值模拟方法 |
| 2.2.4 边界条件 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 输送化工酸液时旋流泵内流特性的研究 |
| 3.1 研究方案 |
| 3.1.1 截面选取方法 |
| 3.1.2 化工酸液介绍 |
| 3.2 旋流泵内化工酸液的流动特性 |
| 3.2.1 化工酸液对旋流泵内温度场的影响 |
| 3.2.2 化工酸液对旋流泵内流场结构的影响 |
| 3.2.3 化工酸液对旋流泵内压力分布的影响 |
| 3.2.4 化工酸液对旋流泵内速度分布的影响 |
| 3.3 数值模拟可靠性验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 输送化工酸液时粘度对其内流结构的影响 |
| 4.1 表征参数的定义 |
| 4.1.1 贯通流与循环流的几何特征 |
| 4.1.2 贯通流与循环流的压力梯度表征 |
| 4.1.3 贯通流与循环流的速度梯度表征 |
| 4.2 旋流泵在不同粘度化工酸液的外特性与内流结构 |
| 4.2.1 旋流泵在不同粘度化工酸液的外特性 |
| 4.2.2 旋流泵在不同粘度化工酸液的内流结构 |
| 4.3 旋流泵在不同粘度化工酸液的流动特性 |
| 4.3.1 不同粘度化工酸液涡核位置的变化 |
| 4.3.2 不同粘度化工酸液对压力梯度的影响 |
| 4.3.3 不同粘度化工酸液对速度梯度的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 输送化工酸液时叶型对旋流泵内流动特性影响 |
| 5.1 叶型对旋流泵外特性的影响 |
| 5.2 旋流泵在不同叶型下的流动特性 |
| 5.2.1 不同叶型下涡核位置的变化 |
| 5.2.2 不同叶型对压力梯度的影响 |
| 5.2.3 不同叶型对速度梯度的影响 |
| 5.3 不同叶型下的旋流泵叶轮域内流动特性 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 一、结论 |
| 二、展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位所获得研究成果 |
（3）叶片加厚与扭曲规律对螺旋轴流式油气混输泵性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.3 国内外相关研究现状 |
| 1.3.1 油气混输泵相关研究 |
| 1.3.2 叶片厚度及扭曲叶片相关研究 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 混输泵压缩单元的水力设计和几何建模 |
| 2.1 设计参数 |
| 2.2 叶轮设计 |
| 2.2.1 叶轮水力设计 |
| 2.2.2 叶轮模型建立 |
| 2.3 导叶设计 |
| 2.3.1 导叶水力设计 |
| 2.3.2 导叶模型建立 |
| 2.4 计算域组装 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 混输泵压缩单元的数值计算方法 |
| 3.1 压缩单元网格生成 |
| 3.1.1 网格生成技术 |
| 3.1.2 网格划分步骤 |
| 3.1.3 网格无关性检验 |
| 3.2 数值计算方法的发展 |
| 3.3 气液两相流理论 |
| 3.3.1 气液两相流基本方程 |
| 3.3.2 两相流中的相参数定义 |
| 3.3.3 混输泵外特性参数定义 |
| 3.4 多相流模型 |
| 3.5 湍流模型 |
| 3.6 边界条件及计算条件设置 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 加厚规律对压缩单元气液混输特性的影响 |
| 4.1 加厚方案确定 |
| 4.1.1 初始加厚方案叶轮 |
| 4.1.2 不同加厚方案叶轮 |
| 4.2 数值方法验证 |
| 4.3 初始加厚方案混输泵的数值模拟 |
| 4.3.1 初始加厚方案混输泵的外特性分析 |
| 4.3.2 初始加厚方案混输泵的内流特性分析 |
| 4.4 不同加厚方案混输泵的数值模拟 |
| 4.4.1 不同加厚方案混输泵的外特性分析 |
| 4.4.2 不同加厚方案混输泵的内流特性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 叶片扭曲规律对压缩单元气液混输性能的影响 |
| 5.1 不同扭曲规律叶片方案确定 |
| 5.2 未扭曲叶片混输泵的数值模拟 |
| 5.2.1 未扭曲叶片混输泵的外特性分析 |
| 5.2.2 未扭曲叶片混输泵的内流特性分析 |
| 5.3 扭曲叶片混输泵的数值模拟 |
| 5.3.1 不同扭曲度混输泵的外特性分析 |
| 5.3.2 不同扭曲度混输泵的内流特性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（4）自控强排吸机组在钢铁行业的研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外旋流井用泵的现状 |
| 1.2.1 长轴泵 |
| 1.2.2 无密封自吸泵 |
| 1.3 高效水力模型的研究方法 |
| 1.3.1 旋转曲线坐标系下复杂内流场的控制方程 |
| 1.3.2 湍流模型的选择 |
| 1.3.3 CFD技术的应用 |
| 1.4 过流部件耐磨性的研究 |
| 1.5 课题主要研究内容 |
| 第2章 自控强排吸系统的集成和设计 |
| 2.1 自控强排吸机组工作原理 |
| 2.2 自控强排吸机组系统组成 |
| 2.3 真空引水系统设计与分析 |
| 2.3.1 真空储液罐式自吸装置 |
| 2.3.2 真空引水式自吸装置 |
| 2.3.3 两种引水系统的比较 |
| 2.4 装置汽蚀性能分析 |
| 2.4.1 装置的汽蚀余量和泵的汽蚀余量比较 |
| 2.4.2 计算分析 |
| 2.4.3 提高机组抗汽蚀性能的措施 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 给水泵建模与CFD分析 |
| 3.1 给水泵的结构设计 |
| 3.2 泵整体结构的设计 |
| 3.3 建模与CFD分析 |
| 3.3.1 计算流体力学简介 |
| 3.3.2 CFD分析流程 |
| 3.3.3 建立模型 |
| 3.3.4 网格划分 |
| 3.3.5 边界条件设置 |
| 3.3.6 内部流动分析 |
| 3.3.7 汽蚀性能分析 |
| 3.3.8 性能评价 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 给水泵低磨损结构的优化 |
| 4.1 水泵部件损坏的现象分析 |
| 4.2 磨损原因分析以及采取的措施 |
| 4.2.1 泵壳流道的磨损分析 |
| 4.2.2 低磨损密封环的结构设计 |
| 4.2.3 导轴承材质和结构分析 |
| 4.2.4 叶轮的耐磨性分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 自控强排吸系统的能效分析 |
| 5.1 技术优势 |
| 5.2 与同类型的机组性能比较 |
| 5.2.1 自控强排吸机组和同类型机组的比较 |
| 5.2.2 节能效果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间研究成果 |
（5）基于CFD-DEM耦合方法的轴流泵鱼类损伤机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 叶片撞击模型研究现状 |
| 1.2.2 鱼类损伤机理研究现状 |
| 1.2.3 鱼类耦合计算模型研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 CFD-DEM方法简述 |
| 2.1 CFD-DEM方法控制方程 |
| 2.2 鱼类模型建立 |
| 2.3 耦合方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 轴流泵的水力性能及撞击概率验证 |
| 3.1 轴流泵水力模型 |
| 3.2 计算域及网格划分 |
| 3.3 数值计算方法 |
| 3.4 数值模拟与实验结果对比分析 |
| 3.4.1 数值模拟结果与实验数据对比 |
| 3.4.2 误差分析 |
| 3.5 鱼类撞击概率对比分析 |
| 3.5.1 叶片撞击数学模型与验证 |
| 3.5.2 耦合计算与撞击判定依据 |
| 3.6 撞击概率对比分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 鱼类友好型轴流泵通过性能研究 |
| 4.1 鱼类友好型泵优化叶片及撞击概率 |
| 4.1.1 鱼类友好型泵优化叶片 |
| 4.1.2 优化叶片鱼类撞击概率验证 |
| 4.2 优化叶片鱼类通过性能研究 |
| 4.2.1 通过鱼类友好型泵流场分析 |
| 4.2.2 鱼体表面受压分析 |
| 4.2.3 鱼体表面剪切速率分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 不同运行工况下鱼类友好型泵损伤机理研究 |
| 5.1 不同流量工况下鱼类损伤机理研究 |
| 5.1.1 不同流量工况下鱼类友好型泵流场特性分析 |
| 5.1.2 不同流量工况下鱼类运动特性研究 |
| 5.1.3 不同流量工况下鱼类表面压力波动变化分析 |
| 5.1.4 不同流量工况下鱼类表面剪切速率变化分析 |
| 5.2 不同转速工况下鱼类损伤机理研究 |
| 5.2.1 不同转速工况下鱼友好型泵流动特性分析 |
| 5.2.2 不同转速工况下鱼类运动特性研究 |
| 5.2.3 不同转速工况下鱼类表面压力波动变化分析 |
| 5.2.4 不同转速工况下鱼类表面剪切速率变化分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者在攻读硕士学位期间取得的相关成果 |
| 致谢 |
（6）多级混流扬矿泵内粗颗粒固液两相流数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 深海矿产开采技术的发展现状 |
| 1.2.2 固液两相流泵试验研究现状 |
| 1.2.3 粗颗粒固液两相流的试验研究 |
| 1.2.4 固液两相流泵的数值模拟研究 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第二章 扬矿模型泵水力设计及试验 |
| 2.1 设计参数和要求 |
| 2.2 叶轮水力设计 |
| 2.3 空间导叶水力设计 |
| 2.4 模型泵及试验台 |
| 2.4.1 扬矿模型泵 |
| 2.4.2 试验台 |
| 2.4.3 外特性采集系统 |
| 2.5 能量性能分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 扬矿泵内固液两相流数值模拟 |
| 3.1 研究模型 |
| 3.1.1 模型泵参数和结构 |
| 3.1.2 三维造型及网格划分 |
| 3.2 计算模型与边界设置 |
| 3.2.1 固液两相流动控制方程 |
| 3.2.2 计算设置和研究方案 |
| 3.3 扬矿泵固液两相内流特性分析 |
| 3.3.1 外特性模拟验证 |
| 3.3.2 不同流量下的内流分布 |
| 3.3.3 不同颗粒浓度下的内流分布 |
| 3.3.4 不同颗粒直径下的内流分布 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 扬矿泵内粗颗粒磨损特性研究 |
| 4.1 磨损模型及设置 |
| 4.1.1 Oka磨损模型介绍 |
| 4.1.2 计算设置和方案 |
| 4.2 基于离散相模型的磨损特性分析 |
| 4.2.1 不同流量下的磨损特性 |
| 4.2.2 不同颗粒浓度下的磨损特性 |
| 4.2.3 不同颗粒直径下的磨损特性 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 基于CFD-DEM的扬矿泵内颗粒运动特性研究 |
| 5.1 计算模型及设置 |
| 5.1.1 FLUENT-EDEM耦合过程介绍 |
| 5.1.2 软球接触模型 |
| 5.1.3 时间匹配及步长 |
| 5.1.4 介质参数 |
| 5.2 结果及分析 |
| 5.2.1 颗粒运动特性 |
| 5.2.2 颗粒速度分布 |
| 5.2.3 颗粒碰撞特性 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 一、论文发表 |
| 二、参与科研项目 |
| 三、已获奖项及成果 |
（7）基于子午面田口试验设计的井用潜水泵性能优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 潜水泵的研究现状 |
| 1.2.2 叶轮设计的研究现状 |
| 1.2.3 导叶设计的研究现状 |
| 1.2.4 泵内压力脉动的研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第二章 潜水泵数值计算方法研究 |
| 2.1 数值模拟的基本理论和方法 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 控制方程的离散 |
| 2.1.3 数值模拟方法 |
| 2.2 潜水泵几何计算模型 |
| 2.3 井用潜水泵的数值模拟 |
| 2.3.1 三维建模 |
| 2.3.2 网格划分 |
| 2.3.3 网格无关性分析 |
| 2.3.4 湍流模型的选择 |
| 2.3.5 边界条件 |
| 2.3.6 两种数值模拟方法的对比 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于田口试验的叶轮子午面优化设计 |
| 3.1 试验设计理论 |
| 3.2 基于田口试验设计的叶轮子午面优化 |
| 3.2.1 试验因素及方案确定 |
| 3.2.2 试验计算结果及分析 |
| 3.2.3 最优方案确定 |
| 3.2.4 优化前后内部流场分析 |
| 3.3 外特性实验验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于田口试验的导叶子午面优化设计 |
| 4.1 试验因素及方案确定 |
| 4.1.1 设置方法 |
| 4.2 试验计算结果及分析 |
| 4.2.1 导叶子午面优化在额定流量工况下的水力性能变化 |
| 4.2.2 导叶子午面优化在0.8倍额定流量工况下的水力性能影响 |
| 4.2.3 导叶子午面优化在1.2倍额定流量工况下的水力性能变化 |
| 4.3 最优方案的确定 |
| 4.4 优化前后内部流场分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 井用潜水泵非定常压力脉动特性研究 |
| 5.1 非定常数值模拟设置 |
| 5.2 优化前后泵内叶轮压力脉动特性分析 |
| 5.2.1 额定流量工况下叶轮压力脉动脉动时频特性分析 |
| 5.2.2 0.8倍额定流量工况下叶轮压力脉动脉动时频特性分析 |
| 5.3.3 1.2倍额定流量工况下叶轮压力脉动脉动时频特性分析 |
| 5.3 优化前后泵腔内部压力脉动特性分析 |
| 5.3.1 额定流量工况下泵腔内部压力脉动时频特性分析 |
| 5.3.2 0.8倍额定流量工况下泵腔压力脉动时频特性分析 |
| 5.3.3 1.2倍额定流量工况下泵腔压力脉动时频特性分析 |
| 5.4 优化前后导叶内部压力脉动特性分析 |
| 5.4.1 额定流量工况下导叶压力脉动时频特性分析 |
| 5.4.2 0.8倍额定流量工况下导叶压力脉动时频特性分析 |
| 5.4.3 1.2倍额定流量工况下导叶压力脉动时频特性分析 |
| 5.5 基于小波变换的优化前后潜水泵压力脉动对比分析 |
| 5.5.1 额定流量工况下压力脉动特性分析 |
| 5.5.1 0.8倍额定流量工况下压力脉动特性分析 |
| 5.5.1 1.2倍额定流量工况下压力脉动特性分析 |
| 5.6 多级潜水泵泵腔内压力脉动实验及验证分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间参与的科研项目及取得的成果 |
（8）固液两相流下旋流泵内流结构与能量转换的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题意义及研究背景 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 旋流泵发展史 |
| 1.3.2 固液两相流研究现状 |
| 1.3.3 旋流泵内部流动模型 |
| 1.3.4 两相流物理模型 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 研究意义 |
| 第2章 旋流泵模型建立及数值方法 |
| 2.1 计算模型的建立 |
| 2.1.1 模型泵及几何参数 |
| 2.1.2 叶片设计 |
| 2.2 数值方法 |
| 2.2.1 模型建立及网格划分 |
| 2.2.2 数值计算方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 固液两相流下旋流泵内部流动机理的研究 |
| 3.1 研究方案 |
| 3.1.1 截面选取方法 |
| 3.1.2 研究方法 |
| 3.2 流道内流动结构演化分析 |
| 3.2.1 单相与固液两相时泵内流结构分布在设计工况下的差异 |
| 3.2.2 固液两相流下介质在泵流道内的运动规律 |
| 3.2.3 旋流泵内流动结构演化及工况引起的变化 |
| 3.3 数值模拟可靠性验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 固液两相流下循环流对旋流泵流动特性的影响 |
| 4.1 表征参数的确定 |
| 4.1.1 循环流的几何特征 |
| 4.1.2 涡结构的几何、物理参数描述 |
| 4.2 固液两相流下旋流泵内能量转换过程 |
| 4.2.1 固相对叶轮域内的能量转换过程的影响 |
| 4.2.2 固相对蜗壳域内能量转换过程的影响 |
| 4.3 固液两相流下循环流对能量转换的影响 |
| 4.3.1 涡核位置对能量转换的影响 |
| 4.3.2 涡形状对能量转换的影响 |
| 4.3.3 涡尺度增大的角度与轴线的夹角对能量转换的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 固液两相流下叶型对旋流泵内流结构的影响 |
| 5.1 叶型对泵外特性的影响 |
| 5.2 叶型对无叶腔内循环流的影响 |
| 5.2.1 叶型对涡核位置的影响 |
| 5.2.2 叶型对的涡形状影响 |
| 5.2.3 叶型对涡尺度增大的方向与轴线夹角的影响 |
| 5.3 叶型对叶轮域流场的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 一、结论 |
| 二、展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间科研成果 |
（9）固液两相离心泵管路系统磨损研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 固液两相离心泵内流场及外特性研究 |
| 1.2.2 固液两相离心泵磨损研究 |
| 1.2.3 固液两相管道输送特性研究 |
| 1.2.4 固液两相管道磨损研究 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 固液两相离心泵管路系统研究方法 |
| 2.1 固液两相离心泵管路系统数值计算理论 |
| 2.1.1 流体控制方程 |
| 2.1.2 离散相颗粒受力分析 |
| 2.1.3 颗粒运动控制方程和磨损模型 |
| 2.1.4 固液两相流离心泵管路系统计算方法 |
| 2.2 固液两相离心泵管路系统实验方案 |
| 2.2.1 固液两相离心泵管路系统实验台 |
| 2.2.2 实验过流部件磨损测点标记 |
| 2.2.3 实验所用器材参数介绍 |
| 2.3 离心泵性能实验结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 固液两相流离心泵磨损和流动分析 |
| 3.1 颗粒浓度对离心泵外特性影响 |
| 3.2 离心泵内过流部件磨损分析 |
| 3.2.1 叶轮磨损分析 |
| 3.2.2 蜗壳磨损分析 |
| 3.2.3 前后耐磨板磨损分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 固液两相流管路系统磨损和流动分析 |
| 4.1 管道内流动及磨损分析 |
| 4.1.1 竖直管道磨损分析 |
| 4.1.2 弯管磨损分析 |
| 4.1.3 水平管道磨损分析 |
| 4.2 颗粒运动分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 全文总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（10）耐酸碱抗硅粒磨损长寿命离心泵设计与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及目的和意义 |
| 1.2 国内外研究情况 |
| 1.2.1 对叶轮及其它部件磨损机理的研究 |
| 1.2.2 对耐磨耐腐蚀材料的研究 |
| 1.2.3 对过流部件设计选型的研究及操作维护规范 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 第2章 离心泵过流部件选材的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 输送目标物料的特性 |
| 2.3 几种耐腐蚀耐磨损材料的特点 |
| 2.3.1 CD4-MCu双相钢 |
| 2.3.2 Inconel718 镍基合金 |
| 2.3.3 超高分子量聚乙烯 |
| 2.3.4 聚四氟乙烯 |
| 2.4 四种材料的耐酸、碱腐蚀性研究 |
| 2.5 四种材料的耐磨损实验研究 |
| 2.6 选用材料的性能对比分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 耐酸碱抗硅粒磨损离心泵的设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 泵的参数设计 |
| 3.2.1 设备驱动电机的选型 |
| 3.2.2 转速选定 |
| 3.2.3 计算比转速 |
| 3.2.4 估算泵的效率 |
| 3.2.5 计算轴功率和驱动电机功率 |
| 3.2.6 确定泵的吸入口径、排出口径 |
| 3.2.7 计算叶轮几何参数 |
| 3.2.8 其它过流部件设计思路简介 |
| 3.3 工艺系统控制 |
| 3.4 设备操作及维护 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 耐酸碱抗硅粒磨损离心泵性能试验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 三相异步电动机的检查试验 |
| 4.3 泵性能试验 |
| 4.4 泵连续运转试验 |
| 4.5 泵汽蚀试验 |
| 4.6 振动和噪声测试 |
| 4.7 特性曲线 |
| 4.8 设备运行效果验证 |
| 4.9 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、钛泵叶轮轮毂的磨损与维修（论文参考文献）
- [1]双壳体多级离心泵（BB5）轴向力平衡特性分析及水力性能优化[D]. 钱晨. 兰州理工大学, 2021
- [2]输送化工酸液时旋流泵外特性与内流结构的关联研究[D]. 于欣洋. 兰州理工大学, 2021(01)
- [3]叶片加厚与扭曲规律对螺旋轴流式油气混输泵性能的影响[D]. 李星. 兰州理工大学, 2020(12)
- [4]自控强排吸机组在钢铁行业的研究与应用[D]. 崔隆. 华北理工大学, 2020(02)
- [5]基于CFD-DEM耦合方法的轴流泵鱼类损伤机理研究[D]. 孙中康. 江苏大学, 2020
- [6]多级混流扬矿泵内粗颗粒固液两相流数值模拟研究[D]. 王献. 江苏大学, 2020(02)
- [7]基于子午面田口试验设计的井用潜水泵性能优化研究[D]. 肖宇. 江苏大学, 2020
- [8]固液两相流下旋流泵内流结构与能量转换的研究[D]. 康蕾. 兰州理工大学, 2020(12)
- [9]固液两相离心泵管路系统磨损研究[D]. 曾小东. 浙江理工大学, 2020(02)
- [10]耐酸碱抗硅粒磨损长寿命离心泵设计与实验研究[D]. 杨志亮. 哈尔滨工业大学, 2020(01)