轴流泵内部流动数值模拟及压力脉动分析的开题报告.docx

轴流泵内部流动数值模拟及压力脉动分析的开题报告
一、研究背景
轴流泵作为一种常见的离心式泵，广泛应用于工业、农业、民用等领域，具有结构简单、效率高、流量大、能耗低等特点。但是，在长期使用过程中，轴流泵易受到流体的冲击、振动和压力波的影响，这些都会影响其性能和寿命。因此，对于轴流泵的流动特性及流固耦合问题的研究具有重要意义。
二、研究目的
本研究旨在通过数值模拟方法对轴流泵内部流动进行分析，探究流体在轴流泵内部的流动规律和压力脉动情况，为轴流泵的优化设计提供理论依据。
三、研究内容
1.轴流泵内部流动数值模拟方法的研究。主要包括有限体积法、有限元法、谱元法等方法的比较分析，选择合适的数值模拟方法。
2.轴流泵内部流动模拟的建模。建立轴流泵的三维模型，并确定合适的边界条件，对轴流泵内部流动进行模拟。
3.轴流泵内部压力脉动分析。对轴流泵内部压力脉动进行分析，研究其规律及影响因素。
4.轴流泵改进方案的提出。通过对轴流泵内部流动数值模拟及压力脉动分析，提出轴流泵设计改进的方案。
四、研究方法和技术路线
本研究首先对轴流泵内部流动进行数值模拟，选择有限体积法作为主要的数值模拟方法，并基于Fluent软件建立轴流泵的三维模型，确定边界条件和计算区域。然后，利用数值模拟方法对轴流泵内部流动进行模拟和分析，获取轴流泵内部流动的数值结果。接着，对轴流泵内部压力脉动进行分析，研究其规律及影响因素。最后，根据分析结果提出轴流泵改进方案。
五、研究预期成果
1.轴流泵内部流动的数值模拟结果。得到轴流泵内部各个工况下的流动速度、流量以及压力等数值结果。
2.轴流泵内部压力脉动分析结果。通过对轴流泵内部压力脉动进行分析，研究其规律及影响因素，并提出相应的改进方案。
3.轴流泵的优化设计方案。依据数值模拟和压力脉动分析结果，提出轴流泵的优化设计方案。
六、研究意义
1.对于轴流泵内部流动规律和压力脉动情况的深入探究，为轴流泵的优化设计提供理论依据。
2.可以为工程实践提供参考，有效提高工程效率和泵的使用寿命。
3.文章的研究方法和技术路线可以为同类问题的研究提供借鉴。
七、论文结构
第一章绪论
1.研究背景
2.研究目的
3.研究内容
4.研究方法和技术路线
5.研究预期成果
6.研究意义
7.论文结构
第二章轴流泵内部流动的数值模拟方法
1.轴流泵内部流动的数学模型
2.数值模拟方法的比较分析
3.有限体积法的基本原理
第三章轴流泵内部流动模拟的建模
1.轴流泵的三维模型建立
2.边界条件和计算网格设置
第四章轴流泵内部流动数值模拟结果分析
1.轴流泵内部流动的数值模拟结果
2.轴流泵内部流动规律的分析
第五章轴流泵内部压力脉动分析
1.轴流泵内部压力脉动产生的影响因素
2.轴流泵内部压力脉动的分析方法
3.轴流泵内部压力脉动的分析结果
第六章轴流泵设计改进方案
1.依据数值模拟和压力脉动分析结果提出的轴流泵设计改进方案
第七章总结与展望
1.研究总结
2.研究不足及展望
参考文献