| 摘要 | 第6-9页 |
| Abstract | 第9-12页 |
| 第一章 绪论 | 第17-33页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第17-20页 |
| 1.1.1 轴流泵 | 第17-18页 |
| 1.1.2 混流泵 | 第18-20页 |
| 1.2 轴流泵水力特性研究进展 | 第20-22页 |
| 1.2.1 轴流泵水力特性国内外研究进展 | 第20-22页 |
| 1.2.2 轴流泵导叶与叶轮及出水流道的匹配 | 第22页 |
| 1.3 混流泵水力特性研究进展 | 第22-28页 |
| 1.3.1 混流泵水力设计理论研究进展 | 第22-24页 |
| 1.3.2 混流泵内部流场数值模拟研究进展 | 第24-27页 |
| 1.3.3 混流泵水力性能试验研究 | 第27-28页 |
| 1.4 泵内部流动诱导噪声研究进展 | 第28-30页 |
| 1.5 低扬程泵研究中存在的问题 | 第30-31页 |
| 1.5.1 水力设计方面存在的问题 | 第30页 |
| 1.5.2 数值模拟方面存在的问题 | 第30-31页 |
| 1.5.3 试验研究方面存在的问题 | 第31页 |
| 1.5.4 流动诱导噪声研究方面存在的问题 | 第31页 |
| 1.6 本文主要研究内容 | 第31-33页 |
| 第二章 数值模拟方法 | 第33-40页 |
| 2.1 CFD数值模拟方法 | 第33页 |
| 2.2 控制方程 | 第33-38页 |
| 2.2.1 湍流运动控制方程 | 第34-35页 |
| 2.2.2 湍流模型 | 第35-37页 |
| 2.2.3 湍流数值方法 | 第37-38页 |
| 2.3 网格划分 | 第38页 |
| 2.4 边界条件 | 第38-39页 |
| 2.4.1 进口边界条件 | 第38页 |
| 2.4.2 出口边界条件 | 第38-39页 |
| 2.4.3 固壁条件 | 第39页 |
| 2.5 本章小结 | 第39-40页 |
| 第三章 轴流泵导叶进口段优化调节对水力性能影响的试验研究 | 第40-58页 |
| 3.1 非设计工况下导叶片进口流动机理 | 第40-41页 |
| 3.2 物理模型与数值计算模型 | 第41-43页 |
| 3.2.1 物理模型 | 第41页 |
| 3.2.2 数值计算模型 | 第41-43页 |
| 3.3 导叶片进口段位置对泵段水力性能影响的研究 | 第43-50页 |
| 3.3.1 几何参数的定义 | 第43-44页 |
| 3.3.2 进口角度调节量Δβ和导叶进口段高度h对泵段水力性能的影响 | 第44-50页 |
| 3.4 工程应用实例 | 第50-57页 |
| 3.4.1 试验台及测量设备 | 第51-52页 |
| 3.4.2 水力性能参数的测量 | 第52-54页 |
| 3.4.3 试验装置、试验方案及试验内容 | 第54-55页 |
| 3.4.4 试验结果及分析 | 第55-57页 |
| 3.5 本章小节 | 第57-58页 |
| 第四章 基于CFD的蜗壳混流泵水力模型优化设计及试验研究 | 第58-88页 |
| 4.1 混流泵叶轮水力模型初步设计 | 第58-64页 |
| 4.1.1 叶轮水力模型设计步骤 | 第58-63页 |
| 4.1.2 叶轮木模图绘制 | 第63-64页 |
| 4.2 蜗壳压水室及泵体初步设计 | 第64-67页 |
| 4.2.1 基圆直径D_3 | 第64页 |
| 4.2.2 蜗室隔舌安放角φ_0 | 第64页 |
| 4.2.3 蜗室断面形状和断面面积 | 第64-67页 |
| 4.3 基于CFD的蜗壳混流泵水力模型数值模拟 | 第67-73页 |
| 4.3.1 三维建模和网格划分 | 第67-69页 |
| 4.3.2 定常数值模拟结果分析 | 第69-73页 |
| 4.4 基于CFD的蜗壳混流泵水力模型优化设计 | 第73-80页 |
| 4.4.1 单蜗壳设计方案 | 第73-75页 |
| 4.4.2 双蜗壳设计方案 | 第75-80页 |
| 4.5 混流泵模型水力性能试验研究 | 第80-86页 |
| 4.5.1 试验条件及试验台介绍 | 第80-82页 |
| 4.5.2 测量方法及测量精度 | 第82-83页 |
| 4.5.3 模型效率试验主要测试内容及测试方法 | 第83-84页 |
| 4.5.4 水泵模型及试验 | 第84-85页 |
| 4.5.5 试验数据与数值模拟数据对比 | 第85-86页 |
| 4.6 本章小结 | 第86-88页 |
| 第五章 混流泵非定常流动特性及其诱导噪声数值模拟 | 第88-107页 |
| 5.1 混流泵流动诱导噪声的数值分析方法 | 第88-92页 |
| 5.1.1 流动诱导噪声数值模拟方法 | 第88-91页 |
| 5.1.2 流动诱导噪声的数学模型 | 第91-92页 |
| 5.2 混流泵非定常数值模拟 | 第92-100页 |
| 5.2.1 物理模型 | 第93页 |
| 5.2.2 控制方程及湍流模型 | 第93页 |
| 5.2.3 网格划分及监测点的设置 | 第93-94页 |
| 5.2.4 边界条件及时间步长 | 第94-95页 |
| 5.2.5 数值模拟结果及分析 | 第95-100页 |
| 5.3 基于CFD与BEM的叶片旋转偶极子源作用的混流泵流动噪声数值模拟 | 第100-105页 |
| 5.3.1 声学边界元网格 | 第100-101页 |
| 5.3.2 场点的布置 | 第101-102页 |
| 5.3.3 混流泵声场数值模拟结果及分析 | 第102-105页 |
| 5.4 本章小结 | 第105-107页 |
| 第六章 基于CFD的蜗壳混流泵空化特性分析 | 第107-118页 |
| 6.1 引言 | 第107页 |
| 6.2 泵空化参数的测量 | 第107-111页 |
| 6.2.1 空化余量的定义 | 第107-109页 |
| 6.2.2 空化余量的测量 | 第109-111页 |
| 6.3 混流泵定常空化数值模拟 | 第111-115页 |
| 6.3.1 空化特性曲线 | 第111页 |
| 6.3.2 叶片压力分布 | 第111-113页 |
| 6.3.3 叶片空泡分布 | 第113-114页 |
| 6.3.4 叶轮流道内空泡分布 | 第114-115页 |
| 6.4 混流泵空化特性试验 | 第115-117页 |
| 6.4.1 模型空化特性测试内容及测试方法 | 第115页 |
| 6.4.2 空化特性试验结果 | 第115-117页 |
| 6.5 本章小结 | 第117-118页 |
| 第七章 总结与展望 | 第118-121页 |
| 7.1 研究总结 | 第118-120页 |
| 7.2 研究展望 | 第120-121页 |
| 参考文献 | 第121-130页 |
| 作者在攻读博士学位期间取得的相关科研成果 | 第130-132页 |
| 致谢 | 第132页 |
