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基于数值模拟的矿用潜水排沙泵的研究的任务书
任务书：
一、研究背景
矿用潜水排沙泵是一种用于矿山深水井回灌排水的大型水泵，具有排水量大、效率高、使用寿命长等优点，是矿山排水系统中不可或缺的重要设备。为了提高矿用潜水排沙泵的效率和可靠性，本次研究基于数值模拟的方法对其进行研究，以期提高其性能。
二、研究目的
1.研究矿用潜水排沙泵的内部流场特性，探究其影响因素。
2.探究矿用潜水排沙泵在不同工况下的性能，寻找优化方案。
3.提出切实可行的优化方案，提高矿用潜水排沙泵的效率和可靠性。
三、研究内容
1.建立矿用潜水排沙泵的三维数值模型，进行内部流场数值模拟分析。
2.探究矿用潜水排沙泵内部各部件的流场特性及其对整机性能的影响，如叶轮、泵壳、导叶、机封等。
3.根据实际工况和性能要求，分别对比分析不同转速、不同进口流量等参数下的矿用潜水排沙泵性能，并对比分析不同材质的叶轮、不同导叶角度的影响。
4.结合数值模拟和实验结果，提出可行的优化方案，包括优化叶轮结构、优化流道设计、优化导叶角度等，以提高矿用潜水排沙泵的效率和可靠性。
四、研究方法及工作计划
1.基于软件ANSYS等建立矿用潜水排沙泵的三维数值模型，进行内部流场数值模拟分析，最终得出矿用潜水排沙泵内部流量、压力等数据。
2.分析矿用潜水排沙泵内部各部件的流场特性及其对整机性能的影响。
3.根据实际工况和性能要求，进行模拟计算，分别对比分析不同转速、不同进口流量等参数下的矿用潜水排沙泵性能，并对比分析不同材质的叶轮、不同导叶角度的影响。
4.结合数值模拟和实验结果，提出可行的优化方案，包括优化叶轮结构、优化流道设计、优化导叶角度等，以提高矿用潜水排沙泵的效率和可靠性。
五、研究成果预期
通过数值模拟和实验验证，得出矿用潜水排沙泵内部流场特性及其对整体性能的影响；对比分析不同工况下矿用潜水排沙泵的性能，找出影响机器性能的关键因素；提出切实可行的优化方案，以提高矿用潜水排沙泵的效率和可靠性。
六、研究经费及人员配备
本次研究经费共计30万元，用于购买所需软件，进行实验和研究。同时，需要配备一名硕士生和一名工程师，分别承担数值模拟分析和实验验证工作。
七、研究进度计划
本研究计划在12个月内完成，具体进度如下：
第1-2个月：收集矿用潜水排沙泵的相关资料，组织技术交流，明确研究方向和重点。
第3-4个月：建立矿用潜水排沙泵的三维数值模型，进行内部流场数值模拟分析，初步探究内部流场特性。
第5-6个月：分析矿用潜水排沙泵内部各部件的流场特性及其对整机性能的影响。
第7-8个月：根据实际工况和性能要求，进行模拟计算，分别对比分析不同转速、不同进口流量等参数下的矿用潜水排沙泵性能，并对比分析不同材质的叶轮、不同导叶角度的影响。
第9-10个月：结合数值模拟和实验结果，提出可行的优化方案，包括优化叶轮结构、优化流道设计、优化导叶角度等。
第11-12个月：进行实验验证，并对优化方案进行调整和完善，编写研究报告，撰写论文并提交期刊发表。
八、研究成果应用前景
本研究成果可为矿用潜水排沙泵的优化及相关领域提供参考，提升矿山排水系统的性能和效率。同时，在工程实践中也有较高的应用前景。