井筒式立式潜水轴流泵装置性能分析与优化设计的任务书.docx

井筒式立式潜水轴流泵装置性能分析与优化设计的任务书
任务书
题目：井筒式立式潜水轴流泵装置性能分析与优化设计
一、研究背景及意义：
井筒式立式潜水轴流泵广泛应用于农业灌溉、排污、城市供水、工厂循环水等领域。其结构简单，运转可靠，安装维护方便，且使用寿命长。然而，尽管井筒式立式潜水轴流泵的出水量大，但功率消耗也相应增加。为提高其效率，减少能源消耗和运营成本，需要对井筒式立式潜水轴流泵的性能进行分析与优化设计。
二、研究目标：
本课题旨在：
1.分析井筒式立式潜水轴流泵的运行特点和机理，建立其流体力学模型，探索其性能影响因素。
2.优化井筒式立式潜水轴流泵的设计方案，减少能源消耗和运营成本。
三、研究内容：
1.井筒式立式潜水轴流泵的结构及工作原理：包括井筒式立式潜水轴流泵的主要组成部分、流体力学原理及工作过程。
2.井筒式立式潜水轴流泵性能模型建立：基于物理学原理和数学方法，建立井筒式立式潜水轴流泵的数学模型，包括扬程计算、效率计算以及特征曲线的绘制等。
3.井筒式立式潜水轴流泵性能影响因素分析：包括泵的转速、叶轮数量、转子结构及浸没水深等因素对井筒式立式潜水轴流泵性能的影响分析。
4.井筒式立式潜水轴流泵设计优化：通过对井筒式立式潜水轴流泵关键参数的优化，提高其效率和节能性，降低设备运营成本。
四、研究方案及实施步骤：
1.文献调研：通过查阅相关文献，了解井筒式立式潜水轴流泵相关的工作原理、性能模型、影响因素及优化设计方案等内容。
2.数值模拟：基于数值方法，建立井筒式立式潜水轴流泵的数学模型，采用计算流体动力学（CFD）方法，对泵的内部流动进行模拟分析，并计算各项性能参数。
3.实验验证：对采取优化设计方案的井筒式立式潜水轴流泵进行试验，并对试验结果进行分析与比较。
4.性能优化设计：通过对井筒式立式潜水轴流泵的关键参数进行优化，降低泵的能耗和运营成本，并提高其性能指标。
五、预期成果及意义：
1.建立井筒式立式潜水轴流泵的数学模型，并探索其性能影响因素，为其后续的改进提供理论依据；
2.通过优化设计，提高井筒式立式潜水轴流泵的效率和节能性，降低其能源消耗和运营成本；
3.为井筒式立式潜水轴流泵的制造、应用和推广提供技术支持，促进其在农业排灌、城市供水、工业生产等领域的广泛应用，有利于企业节约成本和提高经济效益。
六、研究进度安排：
1.第一阶段（2周）：文献资料搜集和阅读。
2.第二阶段（4周）：井筒式立式潜水轴流泵的数学模型建立和性能分析。
3.第三阶段（4周）：井筒式立式潜水轴流泵优化设计方案的制定和实验验证。
4.第四阶段（2周）：数据分析及论文撰写。
七、参考文献：
[1]朱永久,李声高.水力学与水泵[M].北京:中国电力出版社,2009.
[2]李大伟.永磁驱动直流潜水泵传动系统性能研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2011.
[3]赵学胜.立式循环水泵的设计计算及性能分析[D].南京:南京林业大学,2015.