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內容簡介

空化問題一直是離心泵行業的關鍵核心問題，空化的産生不僅會影響離心泵的運行效率，還會産生振動噪聲，當空化嚴重時還會破壞離心泵的過流部件，影響離心泵運行的穩定性和可靠性。因此，對離心泵空化特性進行深入研究顯得尤為重要。
　　《離心泵空化理論與技術》以實驗測試和數值計算相結閤的方法係統研究瞭離心泵空化誘導不穩定特性和對策，主要內容包括：離心泵空化特性的同步測試方法、葉輪主要幾何參數對離心泵空化特性的影響、離心泵空化性能預測模型、離心泵空化可視化測試與空蝕預測方法、離心泵空化流數值計算及計算模型改進、誘導輪設計方法及參數化軟件開發等。

目錄

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 空化的概念 1
1.2 空化的分類 1
1.3 空化的發生機理、危害及利用 3
1.4 空化流的研究進展 4
1.5 空蝕的研究進展 11
1.6 空化誘導振動噪聲的研究進展 13
1.7 泵空化控製的研究進展 14
參考文獻 14
第2章 離心泵空化特性的實驗研究 24
2.1 實驗測試係統 24
2.1.1 實驗裝置 24
2.1.2 數據采集係統 27
2.2 實驗方案與實驗步驟 31
2.2.1 實驗方案 31
2.2.2 實驗步驟 32
2.3 實驗結果及分析 32
2.3.1 空化性能 32
2.3.2 空化誘導振動特性 33
2.3.3 空化誘導噪聲特性 35
參考文獻 36
第3章 葉輪主要幾何參數對離心泵空化特性的影響 37
3.1 基於神經網絡的離心泵空化性能預測模型 37
3.1.1 網絡結構的確定 37
3.1.2 訓練樣本及其歸一化處理 39
3.1.3 預測模型的建立和訓練 40
3.1.4 網絡的仿真和迴歸分析 46
3.2 葉片數對離心泵空化特性的影響 48
3.2.1 葉片數對離心泵空化性能影響的實驗研究 48
3.2.2 不同葉片數模型泵空化誘導振動特性 49
3.2.3 不同葉片數模型泵空化誘導噪聲特性 50
3.3 葉片進口衝角對離心泵空化特性的影響 51
3.3.1 葉片進口衝角對離心泵空化性能影響的實驗研究 51
3.3.2 不同葉片進口衝角模型泵空化誘導振動特性 52
3.3.3 不同葉片進口衝角模型泵空化誘導噪聲特性 53
3.4 葉片包角對離心泵空化特性的影響 54
3.4.1 葉片包角對離心泵空化性能影響的實驗研究 55
3.4.2 不同葉片包角模型泵空化誘導振動特性 55
3.4.3 不同葉片包角模型泵空化誘導噪聲特性 57
參考文獻 58
第4章 離心泵空化可視化與空蝕實驗研究 60
4.1 研究模型 60
4.2 實驗測試係統 62
4.3 可視化實驗結果及誘導振動噪聲分析 64
4.3.1 水箱對模型泵性能的影響 64
4.3.2 空化性能 64
4.3.3 葉輪進口空化形態 65
4.3.4 空化誘導振動噪聲特性 70
4.4 離心泵空蝕的研究 74
4.4.1 離心泵空蝕預測方法 74
4.4.2 離心泵空蝕結果分析 76
4.4.3 離心泵空蝕實驗 77
參考文獻 78
第5章 離心泵內部空化特性的數值計算 79
5.1 空化數值模擬理論基礎 79
5.1.1 控製方程 79
5.1.2 湍流模型 80
5.1.3 空化模型 83
5.1.4 邊界條件 86
5.1.5 控製方程的離散與求解 87
5.2 空化常用數值計算軟件與二次開發介紹 87
5.2.1 FLUENT軟件與UDF二次開發 88
5.2.2 ANSYS-CFX軟件與CEL二次開發 88
5.3 離心泵空化數值計算自動運行方法 89
5.4 離心泵網格劃分方法 92
5.4.1 前期準備 93
5.4.2 進水管網格劃分 98
5.4.3 葉輪網格劃分 106
5.4.4 蝸殼網格劃分 110
5.4.5 齣水管網格劃分 111
5.5 離心泵空化數值模擬方法 112
5.5.1 離心泵空化定常計算 112
5.5.2 離心泵空化非定常計算 129
參考文獻 133
第6章 離心泵空化數值計算模型改進 136
6.1 離心泵湍流模型的改進 136
6.2 改進湍流模型性能評估 138
6.2.1 三維建模及網格劃分 138
6.2.2 邊界條件設置 140
6.2.3 計算結果及分析 140
6.3 Zwart空化模型經驗係數適應性評價 147
6.3.1 研究對象及研究方案 148
6.3.2 空泡半徑 149
6.3.3 汽化經驗係數 152
6.3.4 凝結經驗係數 153
6.4 離心泵空化模型的改進 155
6.5 RZCM空化模型的應用及驗證 158
6.5.1 RZCM空化模型離心泵揚程下降麯綫預測分析 158
6.5.2 RZCM空化模型空泡結構預測分析 161
參考文獻 163
第7章 誘導輪設計方法及設計參數影響 165
7.1 誘導輪設計基礎 165
7.2 誘導輪設計方法改進 169
7.3 葉柵稠密度對誘導輪空化性能的影響 172
7.3.1 計算模型 173
7.3.2 能量性能分析 174
7.3.3 空化性能分析 174
7.4 角度變化係數對誘導輪空化性能的影響 178
7.4.1 計算模型 178
7.4.2 能量性能分析 179
7.4.3 空化性能分析 180
參考文獻 183
第8章 誘導輪參數化軟件開發及應用 185
8.1 誘導輪二維水力設計軟件開發 185
8.1.1 軟件開發平颱及開發工具 185
8.1.2 誘導輪二維水力設計軟件開發 186
8.1.3 誘導輪二維水力設計軟件的設計實例 195
8.2 誘導輪三維造型軟件開發 196
8.2.1 軟件開發平颱及開發工具 196
8.2.2 誘導輪三維造型軟件開發 197
8.2.3 誘導輪三維造型軟件的設計實例 200
8.3 誘導輪在船用泵中的應用 200
8.3.1 船用泵模型參數 200
8.3.2 誘導輪設計 201
8.3.3 實驗驗證 202
參考文獻 203
索引 205
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