新型井用潛水泵設(shè)計方法與試驗研究

前言
第1章 緒論
1.1概述
1.2井用潛水泵的研究現(xiàn)狀
1.3新型井用潛水泵的研究進展
1.4本書的主要研究內(nèi)容
參考文獻
第2章 井用潛水泵的數(shù)值模擬與性能試驗
2.1概述
2.2數(shù)值模擬基本理論
2.2.1流體力學(xué)基本方程
2.2.2數(shù)值模擬方法分類
2.2.3常用的湍流模型
2.2.4數(shù)值解法
2.2.5近壁區(qū)流動
2.2.6計算網(wǎng)格
2.3井用潛水泵數(shù)值模擬方法
2.3.1計算域的確定
2.3.2網(wǎng)格無關(guān)性分析
2.3.3湍流模型適用性
2.3.4邊界條件
2.4井用潛水泵性能試驗方法與裝置
2.4.1試驗裝置
2.4.2試驗不確定度分析
2.5小結(jié)
參考文獻
第3章 新型井用潛水泵斜切式葉輪的設(shè)計
3.1概述
3.2葉輪進口邊位置對泵性能的影響
3.2.1研究方案
3.2.2流場分析
3.2.3泵性能分析
3.2.4泵性能試驗
3.3平移前蓋板對泵性能的影響
3.3.1研究方案
3.3.2泵性能分析
3.3.3流場分析
3.3.4泵性能試驗
3.4基于正交試驗的葉輪優(yōu)化設(shè)計
3.4.1正交試驗的概念與意義
3.4.2新型井用潛水泵葉輪的正交試驗設(shè)計
3.4.3正交試驗的直接分析
3.4.4性能指標(biāo)與因素關(guān)系趨勢圖
3.4.5最優(yōu)方案的選擇
3.5葉輪的二次回歸正交試驗
3.5.1二次回歸正交試驗的基本原理
3.5.2二次回歸正交設(shè)計基本步驟
3.5.3二次回歸正交試驗設(shè)計
3.5.4二次回歸正交試驗的方差與響應(yīng)面分析
3.6小結(jié)
參考文獻
第4章 三維曲面反導(dǎo)葉的設(shè)計和水力性能
4.1概述
4.2斜切式葉輪的出口流場分布
4.2.1速度矩保持性定理的推導(dǎo)
4.2.2斜切式葉輪出口速度矩的推導(dǎo)與驗證
4.3導(dǎo)葉的水力設(shè)計
4.3.1三維曲面反導(dǎo)葉的設(shè)計
4.3.2圓柱形反導(dǎo)葉的設(shè)計
4.4三維曲面反導(dǎo)葉的水力性能研究
4.4.1泵性能分析
4.4.2導(dǎo)葉效率
4.4.3流場分析
4.5小結(jié)
參考文獻
第5章 三維曲面反導(dǎo)葉內(nèi)部流場的PIV測量
5.1概述
5.1.1泵內(nèi)部流場PIV測量的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
5.1.2PIV測量的基本原理
5.2PIV系統(tǒng)的基本構(gòu)成與試驗臺設(shè)計
5.2.1成像系統(tǒng)
5.2.2圖像處理系統(tǒng)
5.2.3示蹤粒子發(fā)生系統(tǒng)
5.2.4PIV測量遵循的準(zhǔn)則
5.2.5PIV系統(tǒng)與設(shè)備
5.2.6PIV試驗臺的設(shè)計
5.3試驗結(jié)果與分析
5.3.1泵性能試驗結(jié)果
5.3.2速度場的相平均
5.3.3速度場分析
5.4三維非定常數(shù)值模擬
5.4.1非定常數(shù)值模擬方法
5.4.2數(shù)值模擬離散不確定度分析
5.5湍流模型的影響
5.5.1低雷諾數(shù)修正與DES分離渦模擬
5.5.2不同湍流模型的數(shù)值模擬結(jié)果對比
5.5.3低雷諾數(shù)修正的SST k-ω模型在小流量工況下的應(yīng)用
5.6井用潛水泵級間動靜干涉與壓力脈動分析
5.6.1計算模型與方法
5.6.2壓力脈動分析1
5.6.3頻域分析1
5.6.4靜壓分布1
5.7小結(jié)1
參考文獻1
第6章 新型井用潛水泵軸向力計算與平衡方法1
6.1概述1
6.1.1軸向力產(chǎn)生的原因1
6.1.2軸向力的試驗測量方法1
6.1.3軸向力預(yù)測方法1
6.1.4常用的軸向力平衡措施1
6.1.5國內(nèi)軸向力平衡裝置研究現(xiàn)狀1
6.2斜切式離心葉輪的軸向力計算1
6.2.1軸向力的計算公式1
6.2.2軸向力的預(yù)測與分析
6.3口環(huán)間隙大小的影響1
6.3.1口環(huán)間隙對軸向力及泵性能的影響1
6.3.2軸向力的計算公式1
6.3.3數(shù)值模擬
6.4斜切式葉輪后蓋板直徑的影響1
6.4.1后蓋板半徑方案的確定1
6.4.2泵性能試驗與分析1
6.4.3數(shù)值模擬結(jié)果分析1
6.5小結(jié)
參考文獻
第7章 不銹鋼沖壓焊接井用潛水泵的優(yōu)化設(shè)計1
7.1概述1
7.2不銹鋼沖壓焊接井用潛水泵的水力設(shè)計1
7.2.1總體設(shè)計參數(shù)1
7.2.2葉輪與導(dǎo)葉的水力設(shè)計1
7.3葉輪的正交試驗與優(yōu)化設(shè)計
7.3.1正交試驗設(shè)計
7.3.2正交試驗結(jié)果
7.4二次回歸正交試驗1
7.4.1因素水平編碼1
7.4.2正交組合設(shè)計1
7.4.3數(shù)值回歸分析1
7.4.4泵效率的二次回歸約束方程1
7.4.5回歸約束方程的顯著性檢驗1
7.4.6最優(yōu)方案的確定
7.4.7各幾何因素對效率的影響
7.4.8最優(yōu)方案的模型試驗分析
7.5葉片厚度對泵性能的影響
7.5.1模型的建立
7.5.2外特性分析
7.5.3內(nèi)流場分析
7.6葉片厚度對泵體結(jié)構(gòu)的影響1
7.6.1模型的建立1
7.6.2葉輪載荷對應(yīng)力及變形的影響
7.7小結(jié)
參考文獻
第8章 新型井用潛水泵的設(shè)計實例及型譜
8.1新型井用潛水泵設(shè)計實例
8.1.1設(shè)計參數(shù)
8.1.2葉輪的設(shè)計計算
8.1.3繪制葉輪水力模型1
8.1.4導(dǎo)葉的設(shè)計計算
8.1.5繪制導(dǎo)葉水力模型
8.2工程應(yīng)用與系列型譜