內(nèi)容介紹
本書是反映水泵與水泵站最新發(fā)展成就的高等學(xué)校教材。在水泵部分,系統(tǒng)介紹了離心泵、混流泵和軸流泵的工作原理、類型、基本構(gòu)造、主要性能、運(yùn)行工況和選型配套等知識(shí),還介紹了水泵汽蝕、離心泵與軸流泵水力設(shè)計(jì)方法。在水泵站部分,詳細(xì)介紹了泵站工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的任務(wù)、原則,泵站建筑物的類型、特點(diǎn),以及機(jī)組選擇、管道布置、輔助設(shè)施等內(nèi)容。書中內(nèi)容與最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》和其他行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng),理論更貼近工程實(shí)際。 本書可作為高等院校農(nóng)業(yè)水利工程、水利水電工程、熱能與動(dòng)力工程、給水排水工程等專業(yè)的教材,也可供從事水泵與水泵站工程的技術(shù)人員參考。
將水由低處抽提至高處的機(jī)電設(shè)備和建筑設(shè)施的綜合體。機(jī)電設(shè)備主要為水泵和動(dòng)力機(jī)(通常為電動(dòng)機(jī)和柴油機(jī)),輔助設(shè)備包括充水、供水、排水、通風(fēng)、壓縮空氣、供油、起重、照明和防火等設(shè)備。建筑設(shè)施包括進(jìn)水建筑物...
1)、排污泵成套件(控制柜、液位開關(guān)、自動(dòng)耦合裝置等)應(yīng)由供給商同一供貨;易損件宜隨機(jī)提供備品;選購件(管路閥門、管道配件等)可與主體安裝工程水暖器材同一采購,也可要求水泵供給商代購 2)、當(dāng)有多個(gè)品...
雨水泵站與污水泵站的主要區(qū)別是什么?潛水泵及潛水泵站有何特點(diǎn)?求各位高手解答啊解答~在線等待~拜托
如樓上所說雨水泵站在下雨時(shí)運(yùn)行,是分時(shí)段運(yùn)行,一年可能就開機(jī)幾天,一般不需要備用機(jī)組。而污水泵站24小時(shí)不停歇運(yùn)行,要保證運(yùn)行時(shí)間內(nèi)安全持續(xù)運(yùn)行,需要備用機(jī)組。 潛水泵及泵站,在技術(shù)上,泵的性能參數(shù)較...
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廣東工業(yè)大學(xué) 華立學(xué)院 泵與泵站論文 論文題目 淺談給水系統(tǒng)中泵的選擇 學(xué) 部 城建學(xué)部 專 業(yè) 給排水科學(xué)與工程 班 級(jí) 13 給排水 1 班 學(xué) 號(hào) 511323040105 學(xué)生姓名 鄒錦翔 指導(dǎo)教師 張波 淺談給水系統(tǒng)中泵的選擇 鄒錦翔 (廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院) 摘 要:泵作為城市給水排水工程中的重要的組成部分,維系著給水排水系 統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。給水系統(tǒng)工藝,依靠一級(jí)泵站(取水泵站)在水源地取水送至自 來水廠,再由二級(jí)泵站(送水泵站)從清水池輸送至城市配水管網(wǎng)。用水量大戶 還會(huì)自配水泵,加壓送水。在給水工程中泵的作用是不可或缺的,選擇好泵,能 夠降低成本,減少能源消耗, 同時(shí)滿足給水系統(tǒng)所需水壓。 本文將會(huì)簡(jiǎn)要的論述 關(guān)于泵的選擇依據(jù)以及如何選擇給水系統(tǒng)中的水泵。 關(guān)鍵詞: 給水系統(tǒng)、一級(jí)泵站、二級(jí)泵站、泵的選擇依據(jù) 1.給水系統(tǒng)中泵的作用 泵,是屬于通用性的機(jī)械類而廣泛地應(yīng)用于國(guó)民
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水泵站課程 設(shè)計(jì)任務(wù)書及指導(dǎo)書 班級(jí): 水文 1班 姓名: 學(xué)號(hào): 天津農(nóng)學(xué)院水利工程學(xué)院 二 O一五年十二月 (3組) 一、設(shè)計(jì)任務(wù) 根據(jù)所提供資料完成莘莊灌溉泵站初步設(shè)計(jì),寫出設(shè)計(jì)說明書和繪制 設(shè)計(jì)工程圖。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容如下 1. 泵站工體樞紐布置; 2.確定泵站設(shè)計(jì)流量; 3.確定泵站設(shè)計(jì)揚(yáng)程; 4.水泵機(jī)組選型,泵軸線安裝高程確定; 5.水泵站站址選擇; 6.泵房設(shè)計(jì)及輔助設(shè)備選型; 7.進(jìn)水池、前池設(shè)計(jì),引水渠道斷面設(shè)計(jì); 8.出水池。 二、基本資料 1.建站目的 豐鋒農(nóng)場(chǎng)內(nèi)有一塊 19000 畝崗田,多年來因缺水灌溉而減產(chǎn)。規(guī)劃決 定利用場(chǎng)內(nèi)水源高家淀, 興建一座灌溉泵站提水上崗, 同時(shí)進(jìn)行土地平整和 科學(xué)種田,全部崗田即可建成豐產(chǎn)田。 2.工程位置 本工程經(jīng)勘測(cè)確定位于崗田東側(cè)坡腳處靠近莘莊鎮(zhèn)北邊,該處地形如 圖所示。計(jì)劃用明渠引水至坡腳出, 在崗地適當(dāng)位置建出水池, 以控制全
第1章 緒論................................................................................................................... 1
1.1 水泵與泵站流動(dòng)特點(diǎn)......................................................................................... 1
1.1.1 水泵流動(dòng)特點(diǎn).......................................................................................... 1
1.1.2 泵站流動(dòng)特點(diǎn).......................................................................................... 2
1.2 水泵與泵站流動(dòng)分析方法概述........................................................................... 2
1.2.1 水泵流動(dòng)分析方法................................................................................... 2
1.2.2 泵站流動(dòng)分析方法................................................................................... 4
1.3 三維粘性流動(dòng)分析方法概述............................................................................... 5
1.3.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)理論與方法簡(jiǎn)介.............................................................. 5
1.3.2 常用CFD軟件......................................................................................... 6
第2章 流動(dòng)分析基本方法............................................................................................. 7
2.1 流動(dòng)分析原理與數(shù)值解法.................................................................................. 7
2.1.1 流動(dòng)控制方程.......................................................................................... 7
2.1.2 控制方程離散方法................................................................................... 9
2.1.3 控制方程求解方法.................................................................................. 11
2.1.4 流動(dòng)分析基本流程................................................................................. 13
2.2 計(jì)算方案制訂.................................................................................................. 15
2.2.1 計(jì)算目的確立........................................................................................ 15
2.2.2 模型抽象............................................................................................... 16
2.2.3 計(jì)算域選擇............................................................................................ 16
2.2.4 參考?jí)毫透×x擇.............................................................................. 18
2.2.5 邊界條件選擇........................................................................................ 19
2.2.6 初始條件選擇........................................................................................ 22
2.3 瞬態(tài)計(jì)算的時(shí)間步長(zhǎng)....................................................................................... 22
2.3.1 隱式時(shí)間積分方案下的時(shí)間步長(zhǎng)............................................................ 22
2.3.2 顯式時(shí)間積分方案下的時(shí)間步長(zhǎng)............................................................ 23
2.3.3 關(guān)于時(shí)間步長(zhǎng)的一般考慮....................................................................... 24
2.4 計(jì)算前處理..................................................................................................... 25
2.4.1 幾何模型創(chuàng)建與計(jì)算網(wǎng)格劃分................................................................ 25
2.4.2 物理問題設(shè)置........................................................................................ 26
2.4.3 求解設(shè)置............................................................................................... 28
2.5 計(jì)算求解......................................................................................................... 29
2.5.1 計(jì)算求解準(zhǔn)備........................................................................................ 29
2.5.2 對(duì)計(jì)算求解的人為控制.......................................................................... 30
2.5.3 計(jì)算過程中的殘差................................................................................. 30
2.5.4 計(jì)算收斂的判斷..................................................................................... 32
2.5.5 解決收斂問題的方法.............................................................................. 34
2.5.6 提高計(jì)算精度的建議.............................................................................. 35
2.6 計(jì)算后處理..................................................................................................... 36
2.6.1 流場(chǎng)物理量的表示................................................................................. 36
2.6.2 力、力矩和功率的計(jì)算.......................................................................... 39
2.6.3 水泵揚(yáng)程計(jì)算........................................................................................ 40
2.6.4 水泵效率計(jì)算........................................................................................ 41
2.6.5 水泵空化余量計(jì)算................................................................................. 42
2.6.6 水泵性能曲線預(yù)測(cè)................................................................................. 43
第3章 湍流模型及近壁區(qū)處理模式.............................................................................. 44
3.1 湍流模型概述.................................................................................................. 44
3.1.1 湍流特征............................................................................................... 44
3.1.2 湍流數(shù)值模擬方法及湍流模型概述......................................................... 44
3.2 RANS模型...................................................................................................... 46
3.2.1 雷諾平均化處理模式.............................................................................. 46
3.2.2 常用渦粘模型........................................................................................ 47
3.2.3 局部時(shí)均化模型(PANS)..................................................................... 49
3.3 LES模型及RANS-LES混合模型..................................................................... 49
3.3.1 大渦模擬模型(LES)........................................................................... 50
3.3.2 RANS-LES混合模型.............................................................................. 50
3.4 近壁區(qū)處理模式.............................................................................................. 52
3.4.1 近壁區(qū)流動(dòng)特點(diǎn)..................................................................................... 52
3.4.2 近壁區(qū)處理模式概述.............................................................................. 54
3.4.3 壁面函數(shù)法............................................................................................ 55
3.4.4 近壁模型法............................................................................................ 56
3.4.5 壁面粗糙度的處理................................................................................. 57
第4章 幾何建模.......................................................................................................... 60
4.1 幾何建模概述.................................................................................................. 60
4.1.1 幾何建模要求........................................................................................ 60
4.1.2 幾何建模軟件與方法.............................................................................. 60
4.2 導(dǎo)葉式離心泵幾何建模.................................................................................... 61
4.2.1 葉輪三維造型........................................................................................ 61
4.2.2 導(dǎo)葉三維造型........................................................................................ 65
4.2.3 蝸殼三維造型........................................................................................ 66
4.2.4 肘形進(jìn)水流道三維造型.......................................................................... 68
4.3 雙吸離心泵幾何建模....................................................................................... 70
4.3.1 螺旋形壓水室三維造型.......................................................................... 70
4.3.2 半螺旋形吸水室三維造型....................................................................... 75
4.3.3 雙吸離心泵整體模型的生成................................................................... 83
4.4 軸流泵幾何建模.............................................................................................. 84
4.4.1 軸流泵幾何建模方法.............................................................................. 84
4.4.2 葉輪三維造型........................................................................................ 85
4.4.3 導(dǎo)葉等部件的三維造型.......................................................................... 88
4.4.4 軸流泵整體模型的生成.......................................................................... 88
第5章 網(wǎng)格劃分.......................................................................................................... 90
5.1 網(wǎng)格概述......................................................................................................... 90
5.1.1 網(wǎng)格分類............................................................................................... 90
5.1.2 邊界層網(wǎng)格............................................................................................ 92
5.1.3 網(wǎng)格質(zhì)量............................................................................................... 95
5.1.4 網(wǎng)格獨(dú)立性驗(yàn)證..................................................................................... 96
5.2 網(wǎng)格劃分方法.................................................................................................. 97
5.2.1 網(wǎng)格劃分流程........................................................................................ 97
5.2.2 合并多個(gè)網(wǎng)格的方法.............................................................................. 99
5.2.3 水泵CFD網(wǎng)格類型與網(wǎng)格尺寸............................................................. 100
5.3 雙吸離心泵非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分........................................................................... 102
5.3.1 非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分流程............................................................................ 103
5.3.2 三維實(shí)體模型導(dǎo)入與曲面修復(fù).............................................................. 103
5.3.3 全局網(wǎng)格參數(shù)設(shè)定................................................................................ 105
5.3.4 Part創(chuàng)建.............................................................................................. 106
5.3.5 Part網(wǎng)格參數(shù)設(shè)置................................................................................ 109
5.3.6 網(wǎng)格生成及網(wǎng)格質(zhì)量檢查...................................................................... 111
5.3.7 邊界層網(wǎng)格對(duì)y 的影響........................................................................ 114
5.4 軸流泵非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分.................................................................................. 115
5.4.1 葉輪網(wǎng)格劃分....................................................................................... 116
5.4.2 其他部件網(wǎng)格劃分................................................................................ 116
5.5 導(dǎo)葉式離心泵六面體網(wǎng)格劃分........................................................................ 119
5.5.1 葉輪六面體網(wǎng)格劃分............................................................................ 120
5.5.2 導(dǎo)葉六面體網(wǎng)格劃分............................................................................ 126
5.5.3 蝸殼六面體網(wǎng)格劃分............................................................................ 130
5.5.4 肘形進(jìn)水流道六面體網(wǎng)格劃分.............................................................. 132
5.6 泵站進(jìn)水池六面體網(wǎng)格劃分........................................................................... 133
5.6.1 計(jì)算域分塊.......................................................................................... 134
5.6.2 網(wǎng)格最大尺寸控制................................................................................ 137
5.6.3 近壁區(qū)第一層網(wǎng)格高度控制.................................................................. 137
5.7 基于ANSYS TurboSystem的水泵設(shè)計(jì)與網(wǎng)格生成.......................................... 139
5.7.1 利用Vista CPD進(jìn)行離心泵水力設(shè)計(jì)..................................................... 140
5.7.2 利用BladeGen進(jìn)行葉片修改與造型..................................................... 144
5.7.3 利用TurboGrid進(jìn)行葉輪網(wǎng)格劃分........................................................ 145
5.7.4 利用CFX進(jìn)行流場(chǎng)計(jì)算....................................................................... 146
5.8 網(wǎng)格自適應(yīng)技術(shù)............................................................................................. 148
5.8.1 網(wǎng)格自適應(yīng)技術(shù)概述............................................................................ 148
5.8.2 CFX網(wǎng)格自適應(yīng)技術(shù)........................................................................... 149
5.8.3 Fluent網(wǎng)格自適應(yīng)技術(shù)......................................................................... 150
5.9 網(wǎng)格相關(guān)問題探討......................................................................................... 156
5.9.1 什么是好網(wǎng)格....................................................................................... 156
5.9.2 如何生成好網(wǎng)格................................................................................... 157
5.9.3 IECM CFD二次開發(fā)............................................................................ 158
第6章 葉輪旋轉(zhuǎn)參考系模型...................................................................................... 161
6.1 葉輪旋轉(zhuǎn)參考系模型概述............................................................................... 161
6.1.1 運(yùn)動(dòng)參考系中的速度表達(dá)式及控制方程................................................ 161
6.1.2 水泵旋轉(zhuǎn)參考系模型............................................................................ 163
6.2 基于SRF的葉輪流動(dòng)分析.............................................................................. 164
6.2.1 SRF設(shè)置.............................................................................................. 164
6.2.2 SRF計(jì)算實(shí)例....................................................................................... 165
6.3 基于MRF的水泵流動(dòng)分析............................................................................. 171
6.3.1 MRF簡(jiǎn)介............................................................................................ 171
6.3.2 MRF計(jì)算實(shí)例..................................................................................... 173
6.4 基于MPM的水泵流動(dòng)分析............................................................................ 176
6.4.1 MPM簡(jiǎn)介............................................................................................ 176
6.4.2 MPM計(jì)算實(shí)例..................................................................................... 179
6.5 基于SMM的水泵流動(dòng)分析............................................................................ 184
6.5.1 動(dòng)靜干涉作用及SMM簡(jiǎn)介.................................................................. 184
6.5.2 滑移界面設(shè)置原則................................................................................ 186
6.5.3 SMM應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn).............................................................................. 188
6.5.4 SMM計(jì)算實(shí)例..................................................................................... 189
第7章 瞬態(tài)流動(dòng)與壓力脈動(dòng)分析............................................................................... 195
7.1 瞬態(tài)流動(dòng)特性及分析方法............................................................................... 195
7.1.1 瞬態(tài)流動(dòng)及其對(duì)流場(chǎng)和結(jié)構(gòu)的影響....................................................... 195
7.1.2 瞬態(tài)流動(dòng)計(jì)算方法概述......................................................................... 196
7.2 分離渦模擬方法(DES)............................................................................... 198
7.2.1 原始DES方法..................................................................................... 199
7.2.2 DDES方法........................................................................................... 202
7.2.3 IDDES方法......................................................................................... 204
7.2.4 DES方法存在的灰區(qū)問題及解決方案................................................... 206
7.2.5 DES方法的應(yīng)用................................................................................... 208
7.3 轉(zhuǎn)捩流動(dòng)分析方法......................................................................................... 211
7.3.1 邊界層轉(zhuǎn)捩特性概述............................................................................ 211
7.3.2 邊界層轉(zhuǎn)捩計(jì)算方法............................................................................ 212
7.3.3 SST g-Req轉(zhuǎn)捩模型............................................................................... 215
7.3.4 邊界層轉(zhuǎn)捩計(jì)算實(shí)例............................................................................ 221
7.4 水泵瞬態(tài)流動(dòng)及壓力脈動(dòng)分析........................................................................ 224
7.4.1 水泵瞬態(tài)流動(dòng)計(jì)算方法......................................................................... 225
7.4.2 離心泵瞬態(tài)流動(dòng)計(jì)算模型設(shè)置.............................................................. 225
7.4.3 離心泵瞬態(tài)流動(dòng)計(jì)算結(jié)果..................................................................... 230
7.4.4 離心泵壓力脈動(dòng)計(jì)算結(jié)果..................................................................... 232
第8章 旋轉(zhuǎn)分離流動(dòng)分析.......................................................................................... 237
8.1 SGS模型適用性分析..................................................................................... 237
8.1.1 LES方法.............................................................................................. 237
8.1.2 常用的SGS模型.................................................................................. 239
8.1.3 常用SGS模型在離心泵中的適用性分析............................................... 243
8.2 動(dòng)態(tài)混合非線性SGS模型.............................................................................. 250
8.2.1 動(dòng)態(tài)混合非線性SGS模型表達(dá)式......................................................... 250
8.2.2 動(dòng)態(tài)混合非線性SGS模型在Fluent中的實(shí)現(xiàn)方式................................. 252
8.3 LES的近壁區(qū)處理模式.................................................................................. 253
8.3.1 常用的近壁區(qū)處理模式......................................................................... 253
8.3.2 常用近壁區(qū)處理模式在離心泵中的適用性分析...................................... 255
8.4 離心泵旋轉(zhuǎn)失速分析...................................................................................... 261
8.4.1 失速特性簡(jiǎn)介....................................................................................... 261
8.4.2 失速計(jì)算模型及其驗(yàn)證......................................................................... 262
8.4.3 失速團(tuán)特征參數(shù)................................................................................... 264
8.4.4 失速狀態(tài)下流動(dòng)結(jié)構(gòu)............................................................................ 265
8.4.5 不同工況下失速特性............................................................................ 268
8.4.6 失速狀態(tài)下壓力脈動(dòng)特性..................................................................... 270
第9章 多相流與空化分析.......................................................................................... 272
9.1 多相流數(shù)值計(jì)算方法簡(jiǎn)介............................................................................... 272
9.1.1 多相流概述.......................................................................................... 272
9.1.2 多相流數(shù)值計(jì)算方法分類..................................................................... 273
9.1.3 歐拉-拉格朗日方法.............................................................................. 275
9.1.4 歐拉-歐拉方法..................................................................................... 276
9.2 離散相模型及其應(yīng)用...................................................................................... 277
9.2.1 控制方程.............................................................................................. 277
9.2.2 顆粒受力分析....................................................................................... 277
9.2.3 模型特性.............................................................................................. 280
9.2.4 離散相模型應(yīng)用實(shí)例............................................................................ 283
9.3 混合模型及其應(yīng)用......................................................................................... 286
9.3.1 控制方程.............................................................................................. 286
9.3.2 混合模型設(shè)置和使用............................................................................ 288
9.4 VOF模型及其應(yīng)用........................................................................................ 290
9.4.1 控制方程.............................................................................................. 291
9.4.2 VOF模型設(shè)置和使用........................................................................... 292
9.4.3 VOF模型應(yīng)用實(shí)例............................................................................... 298
9.5 歐拉模型及其應(yīng)用......................................................................................... 302
9.5.1 控制方程.............................................................................................. 303
9.5.2 顆粒相內(nèi)部封閉關(guān)系............................................................................ 304
9.5.3 流體相與顆粒相之間的封閉關(guān)系——曳力模型...................................... 306
9.5.4 流體相與顆粒相之間的封閉關(guān)系——附加相間作用力模型.................... 309
9.5.5 湍流模型.............................................................................................. 311
9.5.6 歐拉模型設(shè)置....................................................................................... 315
9.5.7 歐拉模型使用注意事項(xiàng)......................................................................... 318
9.5.8 水沙攪拌計(jì)算實(shí)例................................................................................ 320
9.6 泥沙磨蝕計(jì)算方法及其應(yīng)用........................................................................... 327
9.6.1 通用磨蝕模型....................................................................................... 328
9.6.2 專用磨蝕模型....................................................................................... 329
9.6.3 磨蝕分析方法....................................................................................... 330
9.6.4 基于離散相模型的彎管泥沙磨蝕計(jì)算實(shí)例............................................. 330
9.6.5 基于歐拉模型的離心泵泥沙磨蝕計(jì)算實(shí)例............................................. 332
9.7 空化計(jì)算方法................................................................................................ 335
9.7.1 空化模型分類....................................................................................... 335
9.7.2 基于Rayleigh-Plesset方程的空化模型................................................... 336
9.7.3 空化計(jì)算中的多相流模型與湍流模型.................................................... 342
9.7.4 使用空化模型的技術(shù)要點(diǎn)..................................................................... 343
9.8 水泵空化計(jì)算實(shí)例......................................................................................... 345
9.8.1 計(jì)算模型.............................................................................................. 345
9.8.2 計(jì)算過程與結(jié)果................................................................................... 345
9.9 基于UDS的固體污染物濃度分布模擬........................................................... 350
9.9.1 沉淀池多相流問題概述......................................................................... 350
9.9.2 UDS程序設(shè)計(jì)...................................................................................... 352
9.9.3 UDS程序運(yùn)行及計(jì)算結(jié)果.................................................................... 355
第10章 進(jìn)水池與出水池流動(dòng)分析.............................................................................. 358
10.1 進(jìn)水池與出水池流動(dòng)研究概況...................................................................... 358
10.1.1 進(jìn)水池............................................................................................... 358
10.1.2 出水池............................................................................................... 361
10.2 進(jìn)水池與出水池計(jì)算模型............................................................................. 361
10.2.1 計(jì)算域............................................................................................... 361
10.2.2 計(jì)算網(wǎng)格............................................................................................ 363
10.2.3 自由水面的處理................................................................................. 365
10.2.4 邊界條件............................................................................................ 365
10.2.5 湍流模型及近壁區(qū)處理模式................................................................ 367
10.3 進(jìn)水池流態(tài)研究........................................................................................... 367
10.3.1 研究對(duì)象............................................................................................ 367
10.3.2 前池池底坡度對(duì)流態(tài)的影響................................................................ 368
10.3.3 前池?cái)U(kuò)散角對(duì)流態(tài)的影響................................................................... 369
10.3.4 隔墩對(duì)流態(tài)的影響.............................................................................. 370
10.4 進(jìn)水池空氣吸入渦研究................................................................................ 370
10.4.1 計(jì)算模型............................................................................................ 371
10.4.2 空氣吸入渦演化過程.......................................................................... 372
10.4.3 空氣吸入渦產(chǎn)生機(jī)理.......................................................................... 374
10.5 出水池流態(tài)研究........................................................................................... 375
10.5.1 計(jì)算模型............................................................................................ 375
10.5.2 出水池流態(tài)........................................................................................ 376
第11章 進(jìn)水流道與出水流道流動(dòng)分析....................................................................... 379
11.1 進(jìn)水流道與出水流道流動(dòng)分析概述............................................................... 379
11.1.1 進(jìn)水流道與出水流道流動(dòng)概述............................................................ 379
11.1.2 整體式與分離式流動(dòng)分析方法............................................................ 380
11.2 分離式流動(dòng)分析方法.................................................................................... 380
11.2.1 計(jì)算模型............................................................................................ 380
11.2.2 立式混流泵站流動(dòng)分析實(shí)例................................................................ 383
11.2.3 斜式軸流泵站流動(dòng)分析實(shí)例................................................................ 385
11.3 多面體網(wǎng)格模型的應(yīng)用................................................................................. 387
11.3.1 多面體網(wǎng)格模型................................................................................. 387
11.3.2 多面體網(wǎng)格模型應(yīng)用.......................................................................... 389
11.4 整體式流動(dòng)分析方法.................................................................................... 390
11.4.1 計(jì)算模型............................................................................................ 390
11.4.2 立式軸流泵站流動(dòng)分析實(shí)例................................................................ 393
11.4.3 整體式與分離式流動(dòng)分析結(jié)果對(duì)比..................................................... 399
11.5 流動(dòng)分析中的FAN模型............................................................................... 403
11.5.1 FAN模型簡(jiǎn)介.................................................................................... 403
11.5.2 FAN模型應(yīng)用示例............................................................................. 404
11.5.3 3D FAN模型...................................................................................... 405
11.6 綜合應(yīng)用實(shí)例............................................................................................... 405
11.6.1 斜式軸流泵裝置的整體式流動(dòng)分析模型.............................................. 405
11.6.2 流動(dòng)分析結(jié)果..................................................................................... 409
第12章 蝶閥與管道流動(dòng)分析..................................................................................... 414
12.1 蝶閥與管道流動(dòng)分析方法............................................................................. 414
12.1.1 流動(dòng)分析方法概述.............................................................................. 414
12.1.2 蝶閥三維計(jì)算域的選取....................................................................... 415
12.1.3 蝶閥前后動(dòng)態(tài)邊界條件的建立............................................................ 416
12.1.4 蝶閥與管道間的邊界數(shù)據(jù)更新............................................................ 417
12.2 基于動(dòng)網(wǎng)格模型的蝶閥開啟過程分析........................................................... 419
12.2.1 動(dòng)網(wǎng)格模型簡(jiǎn)介................................................................................. 419
12.2.2 蝶閥動(dòng)網(wǎng)格模型設(shè)置.......................................................................... 420
12.2.3 蝶閥流場(chǎng)計(jì)算結(jié)果.............................................................................. 423
12.3 蝶閥結(jié)構(gòu)型式對(duì)水力特性的影響.................................................................. 425
12.3.1 蝶閥結(jié)構(gòu)型式簡(jiǎn)介.............................................................................. 425
12.3.2 流量及閥板轉(zhuǎn)矩特性.......................................................................... 426
12.3.3 壓力脈動(dòng)特性..................................................................................... 427
第13章 流固耦合與疲勞分析..................................................................................... 429
13.1 流固耦合分析的基本方法............................................................................. 429
13.1.1 流固耦合分析方法.............................................................................. 429
13.1.2 流固耦合分析過程與實(shí)例................................................................... 433
13.2 離心泵流固耦合分析.................................................................................... 437
13.2.1 耦合計(jì)算模型..................................................................................... 438
13.2.2 壓力脈動(dòng)計(jì)算結(jié)果.............................................................................. 439
13.2.3 結(jié)構(gòu)應(yīng)力和變形計(jì)算結(jié)果................................................................... 439
13.3 水泵疲勞可靠性分析.................................................................................... 443
13.3.1 疲勞可靠性分析的基本思想................................................................ 443
13.3.2 應(yīng)力載荷譜的編制.............................................................................. 443
13.3.3 結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的確定.......................................................................... 446
13.3.4 結(jié)構(gòu)疲勞壽命的預(yù)估.......................................................................... 449
13.3.5 水泵疲勞壽命預(yù)估實(shí)例....................................................................... 449
13.4 模態(tài)分析..................................................................................................... 455
13.4.1 模態(tài)分析的特征方程.......................................................................... 455
13.4.2 模態(tài)分析方法..................................................................................... 456
13.4.3 在ANSYS中開展模態(tài)分析的步驟...................................................... 457
13.4.4 水泵葉輪模態(tài)分析實(shí)例....................................................................... 460
13.5 轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速分析....................................................................................... 464
13.5.1 坎貝爾圖............................................................................................ 464
13.5.2 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)方程及有限元模型............................................................ 465
13.5.3 臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算..................................................................................... 466
13.5.4 軸承剛度計(jì)算..................................................................................... 467
參考文獻(xiàn)...................................................................................................................... 469
作者在多年從事水力機(jī)械與CFD教學(xué)科研的基礎(chǔ)上,編寫了本書。本書將較為理性的CFD理論融入水泵與水泵站工程實(shí)踐,每個(gè)算例都是一個(gè)實(shí)際工程,大部分圖片都直接從CFD軟件截屏,使讀者在掌握水泵與泵站流動(dòng)分析方法的同時(shí),還可認(rèn)識(shí)典型水泵與泵站流動(dòng)規(guī)律。
本書是一本系統(tǒng)介紹水泵與泵站流動(dòng)理論、分析方法和最新研究成果的著作。內(nèi)容包括水泵與泵站粘性流動(dòng)基本解法、三維造型和網(wǎng)格生成技術(shù)、瞬態(tài)流動(dòng)與多相流動(dòng)計(jì)算模型、流固耦合理論和分析方法。本書內(nèi)容實(shí)用、重點(diǎn)突出、結(jié)構(gòu)新穎、圖文并茂。所有成果均來自于作者多年從事水泵與泵站教學(xué)和科研實(shí)踐,算例全部選自實(shí)際泵站工程。對(duì)指導(dǎo)水泵設(shè)計(jì)、優(yōu)化泵站結(jié)構(gòu)、評(píng)估現(xiàn)有泵站性能,具有重要參考價(jià)值。
本書適合于流體機(jī)械、水利工程、城市給排水工程、化工工程、能源動(dòng)力工程等領(lǐng)域的科研人員和工程技術(shù)人員參考,也適合作為高等院校水利類、能源動(dòng)力類和流體力學(xué)類專業(yè)本科生和研究生教學(xué)參考書。
本書獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)著作出版基金資助項(xiàng)目的資助。