基于CFD的离心泵流体分析开题报告

1. 研究目的与意义

离心泵是根据离心力原理设计的，高速旋转的叶轮叶片带动水转动，将水甩出,从而达到输送的目的。离心泵的应用范围非常之广，有液体输送，冷却系统，水产养殖场，施肥系统，计量系统，工业设备和工业清洗系统。离心泵作为一种流体机械, 在给水排水及农业工程、固体颗粒液体输送工程、有机化学工业、航空航天和航海工程、能源工程和车辆工程等国民经济建设部门中都是必不可少的动力设备, 并得到广泛的应用。

分析离心泵里流体的运动状态是利用流体分析软件对离心泵叶轮内流场进行模拟,模拟出叶轮内流场内在变化规律,从而导出整个离心泵内部流场的流动规律，为离心泵优化设计提供理论依据。

2. 国内外研究现状分析

长期以来,国内外学者对泵性能预测进行了大量研究,取得了不少成果,归纳起来主要有流场分析法,水力损失法和神经网络法。例如流场分析法；流场分析法的实质就是建立泵内部流场特征和泵外特性之间的关系,是泵研究领域中一个重要的课题。这个课题主要包括两方面的问题:一是获得泵内部流场的特征；二是建立泵外特性与内部流场之间的关系。

目前,国内外对前者所做的研究比较多,且取得了比较丰富的研究成果,而对后者的研究则很少,处于起步阶段。

华南理工大学的黄思与李志勇采用多参考坐标系和标准k2ε湍流模型,应用流体动力学软件fluent is125型管道离心泵的内部流场进行模拟计算,得到内部的压力和流动速度分布,进而计算出泵的特性曲线,并与试验性能曲线进行了对比。对比结果表明,应用cfd技术预测管道离心泵性能具有较高的精度和工程应用价值。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容是在水力设计的基础上，在autocad中建立离心泵的二维模型、利用cfd技术对模型进行网格划分和边界条件的设定，实现离心泵的流体分析，得出流道内的速度、压力分布规律，为离心泵的优化设计提供理论基础。

研究计划：

1~2周(3.1~3.14)：调研、查阅文献资料；完成开题报告、英文翻译；

4. 研究创新点

节能减排，倡导低碳型节约型社会，运用计算流体动力学软件分析离心泵内流体的流动从而为离心泵的结构性能在节能方面做出科学理性的指导与理论基础。

设计出较高性能的水利模型。

为实际生活农业生产提供依据。