本文關(guān)鍵詞：離心泵葉輪流固耦合分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 離心泵 CFD 流固耦合 優(yōu)化設(shè)計(jì)

【摘要】：泵是一種對(duì)流體做功的通用機(jī)械,具有很多種類。并且是一種在軍事領(lǐng)域、機(jī)械工業(yè)工程、能源等方面廣泛運(yùn)用的流體機(jī)械,國(guó)內(nèi)的離心泵普遍存在效率低、性能不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。為了讓葉輪在工作中更穩(wěn)定,保障整體性能,提高葉輪結(jié)構(gòu)可靠性,本文給出了離心泵葉輪的結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型,對(duì)離心泵葉輪的關(guān)鍵幾何設(shè)計(jì)變量進(jìn)行了優(yōu)化,保證了離心泵的穩(wěn)定運(yùn)行,可用于工程實(shí)際問題。本文基于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、CFD技術(shù)、流固耦合技術(shù)對(duì)離心泵葉輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)研究分析離心泵的性能影響參數(shù),找出影響離心泵性能的關(guān)鍵參數(shù),確定需要研究的試驗(yàn)參數(shù),根據(jù)均勻?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)法安排試驗(yàn)。(2)利用SolidWorks對(duì)離心泵葉輪流道及葉輪的結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維參數(shù)化實(shí)體建模。使用ANSYS Workbench中的MESH模塊對(duì)離心泵葉輪流道及葉輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)格劃分及前處理。(3)基于ANSYS Workbench平臺(tái),通過FLUENT模塊對(duì)離心泵葉輪流道進(jìn)行流場(chǎng)分析,研究流道流體速度、壓力分布規(guī)律,計(jì)算相應(yīng)的水力效率;然后通過Static Structural模塊,基于CFD/CSD原理,完成對(duì)離心泵葉輪穩(wěn)態(tài)靜力學(xué)的分析,研究葉輪的內(nèi)部應(yīng)力與變形分布規(guī)律,并提取出各實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的最大變形、最大應(yīng)力。(4)利用MATLAB,采用Kriging模型,構(gòu)建離心泵葉輪關(guān)鍵設(shè)計(jì)變量與水力效率之間的優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型,基于MATLAB,采用SQP算法對(duì)離心泵葉輪結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行尋優(yōu),采用FLUENT進(jìn)行仿真驗(yàn)證,方便了離心泵葉輪的進(jìn)一步研究。
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH311

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 華道生 ,倪炳文;氣焊熱補(bǔ)離心泵葉輪[J];勘探技術(shù);1976年06期

2 姜乃昌;;離心泵葉輪車削后的加工[J];建筑技術(shù)通訊(給水排水);1980年03期

3 ;離心泵葉輪計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)通過鑒定[J];機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化;1987年02期

4 陳次昌,陳紅勛,關(guān)醒凡,高良潤(rùn);一種計(jì)算離心泵葉輪內(nèi)部流動(dòng)的方法[J];流體工程;1990年03期

5 吳國(guó)璋,劉一華;封閉式離心泵葉輪的強(qiáng)度分析[J];流體工程;1991年06期

6 張德禹;黃金平;黃道瓊;宣統(tǒng);;離心泵葉輪爆裂轉(zhuǎn)速數(shù)值仿真和試驗(yàn)[J];計(jì)算機(jī)輔助工程;2013年S1期

7 康燦,何秀華,王春林;離心泵葉輪的三維造型研究[J];水泵技術(shù);2001年04期

8 趙斌娟,王澤;離心泵葉輪內(nèi)流數(shù)值模擬的現(xiàn)狀和展望[J];農(nóng)機(jī)化研究;2002年03期

9 江臘濤,徐硯,顏文軍;離心泵葉輪切割定律的試驗(yàn)研究[J];水泵技術(shù);2002年02期

10 韋章兵,歐澤深;離心泵葉輪內(nèi)氣、固相運(yùn)動(dòng)特征的研究[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2002年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 曹樹良;譚磊;桂紹波;;離心泵葉輪設(shè)計(jì)與流動(dòng)分析[A];水電設(shè)備的研究與實(shí)踐——第十七次中國(guó)水電設(shè)備學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2009年

2 成家學(xué);張永泉;;離心泵葉輪的數(shù)控加工[A];農(nóng)業(yè)機(jī)械化與新農(nóng)村建設(shè)——中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2006年

3 楊敏官;顧海飛;劉棟;高波;李輝;;化工離心泵葉輪內(nèi)部湍流流動(dòng)的分析[A];農(nóng)業(yè)機(jī)械化與新農(nóng)村建設(shè)——中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2006年

4 郭峰;;800S-48I離心泵葉輪故障分析[A];2006年第二屆七省區(qū)市機(jī)械工程學(xué)會(huì)科技論壇暨學(xué)會(huì)改革與發(fā)展研討會(huì)論文集[C];2006年

5 譚磊;曹樹良;邴浩;劉毅;祝寶山;;基于正反問題迭代方法的離心泵葉輪設(shè)計(jì)及流場(chǎng)模擬[A];第十八次中國(guó)水電設(shè)備學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2011年

6 陳永生;;離心泵葉輪葉片出水角β_2最佳值求解方法的探討[A];2009年促進(jìn)中部崛起專家論壇暨第五屆湖北科技論壇——裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇論文集（下）[C];2009年

7 薛曉光;;延長(zhǎng)大型源江48I—35I立式離心泵葉輪使用壽命的試驗(yàn)[A];中國(guó)水利學(xué)會(huì)第四屆青年科技論壇論文集[C];2008年

8 張啟華;施衛(wèi)東;陸偉剛;王準(zhǔn);郎濤;;新型深井離心泵葉輪內(nèi)部流動(dòng)的研究[A];農(nóng)業(yè)機(jī)械化與新農(nóng)村建設(shè)——中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2006年

9 高忠信;鄧杰;游超;陸力;;高揚(yáng)程大型離心泵磨損預(yù)估數(shù)值研究[A];第十八次中國(guó)水電設(shè)備學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2011年

10 黃建德;張奎亭;陳漣;;含砂水對(duì)離心泵葉輪磨損的實(shí)驗(yàn)研究[A];河南省水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)年會(huì)暨多泥沙河流水電站運(yùn)行與管理專題研討會(huì)論文集[C];2002年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 朱榮生;離心泵葉輪不等揚(yáng)程水力設(shè)計(jì)方法研究[D];江蘇大學(xué);2011年

2 蔣愛華;流體激勵(lì)誘發(fā)離心泵基座振動(dòng)的研究[D];上海交通大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 郭榮;基于本征正交分解法的離心泵葉輪反問題方法研究[D];蘭州理工大學(xué);2016年

2 王國(guó)成;離心泵葉輪流固耦合分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];西華大學(xué);2016年

3 胡文強(qiáng);離心泵葉輪的穩(wěn)健性結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];西華大學(xué);2016年

4 胡季;離心泵葉輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];昆明理工大學(xué);2013年

5 馬玉輝;旋轉(zhuǎn)與曲率影響下離心泵葉輪內(nèi)流的數(shù)值研究[D];大連理工大學(xué);2010年

6 劉永艷;沖壓焊接離心泵葉輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)與制造工藝研究[D];山東理工大學(xué);2010年

7 張健偉;離心泵葉輪參數(shù)化建模及葉片加工仿真的研究[D];西華大學(xué);2007年

8 張寧;離心泵葉輪計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及其運(yùn)動(dòng)仿真研究[D];中南大學(xué);2012年

9 廖福;離心泵葉輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)與內(nèi)部流場(chǎng)分析[D];廣東工業(yè)大學(xué);2015年

10 湯超;離心泵葉輪前間隙調(diào)整裝置及其控制研究[D];安徽工程大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：1300046