新型井用潜水泵设计方法与试验研究

前言
第1章 绪论
1.1概述
1.2井用潜水泵的研究现状
1.3新型井用潜水泵的研究进展
1.4本书的主要研究内容
参考文献
第2章 井用潜水泵的数值模拟与性能试验
2.1概述
2.2数值模拟基本理论
2.2.1流体力学基本方程
2.2.2数值模拟方法分类
2.2.3常用的湍流模型
2.2.4数值解法
2.2.5近壁区流动
2.2.6计算网格
2.3井用潜水泵数值模拟方法
2.3.1计算域的确定
2.3.2网格无关性分析
2.3.3湍流模型适用性
2.3.4边界条件
2.4井用潜水泵性能试验方法与装置
2.4.1试验装置
2.4.2试验不确定度分析
2.5小结
参考文献
第3章 新型井用潜水泵斜切式叶轮的设计
3.1概述
3.2叶轮进口边位置对泵性能的影响
3.2.1研究方案
3.2.2流场分析
3.2.3泵性能分析
3.2.4泵性能试验
3.3平移前盖板对泵性能的影响
3.3.1研究方案
3.3.2泵性能分析
3.3.3流场分析
3.3.4泵性能试验
3.4基于正交试验的叶轮优化设计
3.4.1正交试验的概念与意义
3.4.2新型井用潜水泵叶轮的正交试验设计
3.4.3正交试验的直接分析
3.4.4性能指标与因素关系趋势图
3.4.5最优方案的选择
3.5叶轮的二次回归正交试验
3.5.1二次回归正交试验的基本原理
3.5.2二次回归正交设计基本步骤
3.5.3二次回归正交试验设计
3.5.4二次回归正交试验的方差与响应面分析
3.6小结
参考文献
第4章 三维曲面反导叶的设计和水力性能
4.1概述
4.2斜切式叶轮的出口流场分布
4.2.1速度矩保持性定理的推导
4.2.2斜切式叶轮出口速度矩的推导与验证
4.3导叶的水力设计
4.3.1三维曲面反导叶的设计
4.3.2圆柱形反导叶的设计
4.4三维曲面反导叶的水力性能研究
4.4.1泵性能分析
4.4.2导叶效率
4.4.3流场分析
4.5小结
参考文献
第5章 三维曲面反导叶内部流场的PIV测量
5.1概述
5.1.1泵内部流场PIV测量的国内外研究现状
5.1.2PIV测量的基本原理
5.2PIV系统的基本构成与试验台设计
5.2.1成像系统
5.2.2图像处理系统
5.2.3示踪粒子发生系统
5.2.4PIV测量遵循的准则
5.2.5PIV系统与设备
5.2.6PIV试验台的设计
5.3试验结果与分析
5.3.1泵性能试验结果
5.3.2速度场的相平均
5.3.3速度场分析
5.4三维非定常数值模拟
5.4.1非定常数值模拟方法
5.4.2数值模拟离散不确定度分析
5.5湍流模型的影响
5.5.1低雷诺数修正与DES分离涡模拟
5.5.2不同湍流模型的数值模拟结果对比
5.5.3低雷诺数修正的SST k-ω模型在小流量工况下的应用
5.6井用潜水泵级间动静干涉与压力脉动分析
5.6.1计算模型与方法
5.6.2压力脉动分析1
5.6.3频域分析1
5.6.4静压分布1
5.7小结1
参考文献1
第6章 新型井用潜水泵轴向力计算与平衡方法1
6.1概述1
6.1.1轴向力产生的原因1
6.1.2轴向力的试验测量方法1
6.1.3轴向力预测方法1
6.1.4常用的轴向力平衡措施1
6.1.5国内轴向力平衡装置研究现状1
6.2斜切式离心叶轮的轴向力计算1
6.2.1轴向力的计算公式1
6.2.2轴向力的预测与分析
6.3口环间隙大小的影响1
6.3.1口环间隙对轴向力及泵性能的影响1
6.3.2轴向力的计算公式1
6.3.3数值模拟
6.4斜切式叶轮后盖板直径的影响1
6.4.1后盖板半径方案的确定1
6.4.2泵性能试验与分析1
6.4.3数值模拟结果分析1
6.5小结
参考文献
第7章 不锈钢冲压焊接井用潜水泵的优化设计1
7.1概述1
7.2不锈钢冲压焊接井用潜水泵的水力设计1
7.2.1总体设计参数1
7.2.2叶轮与导叶的水力设计1
7.3叶轮的正交试验与优化设计
7.3.1正交试验设计
7.3.2正交试验结果
7.4二次回归正交试验1
7.4.1因素水平编码1
7.4.2正交组合设计1
7.4.3数值回归分析1
7.4.4泵效率的二次回归约束方程1
7.4.5回归约束方程的显著性检验1
7.4.6最优方案的确定
7.4.7各几何因素对效率的影响
7.4.8最优方案的模型试验分析
7.5叶片厚度对泵性能的影响
7.5.1模型的建立
7.5.2外特性分析
7.5.3内流场分析
7.6叶片厚度对泵体结构的影响1
7.6.1模型的建立1
7.6.2叶轮载荷对应力及变形的影响
7.7小结
参考文献
第8章 新型井用潜水泵的设计实例及型谱
8.1新型井用潜水泵设计实例
8.1.1设计参数
8.1.2叶轮的设计计算
8.1.3绘制叶轮水力模型1
8.1.4导叶的设计计算
8.1.5绘制导叶水力模型
8.2工程应用与系列型谱