泵葉輪結(jié)構(gòu)的參數(shù)化造型方法和水力性能分析
本文關(guān)鍵詞:泵葉輪結(jié)構(gòu)的參數(shù)化造型方法和水力性能分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:泵作為一種通用機(jī)械在國民經(jīng)濟(jì)中有著廣泛的應(yīng)用。隨著科技的快速發(fā)展及國家“節(jié)能減排”計(jì)劃的實(shí)施,泵的使用領(lǐng)域也在逐步擴(kuò)大,同時(shí),對泵的效率、可靠性、安全性提出了更高的要求。因此,提高泵的設(shè)計(jì)水平和產(chǎn)品質(zhì)量無論是從節(jié)能的角度還是從經(jīng)濟(jì)的角度,都可以給社會帶來巨大的效益。本文從葉輪內(nèi)流動的損失分析出發(fā),研究了葉輪內(nèi)的水力損失與過流部件主要設(shè)計(jì)參數(shù)之間的關(guān)系,針對傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的設(shè)計(jì)周期長、工作量大、對設(shè)計(jì)者經(jīng)驗(yàn)的依賴性大的缺點(diǎn),在傳統(tǒng)的一元設(shè)計(jì)理論的基礎(chǔ)上,提出了葉片的參數(shù)化造型方法,實(shí)現(xiàn)了葉輪的參數(shù)化造型,為CFD分析、水泵性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)。本文主要研究內(nèi)容有:(1)從分析葉輪內(nèi)流動的損失的角度出發(fā),編寫了葉輪內(nèi)水力損失模型的程序,研究了葉輪內(nèi)的水力損失與葉輪主要設(shè)計(jì)參數(shù)之間的關(guān)系,分析了一維設(shè)計(jì)參數(shù)對損失模型的影響,為葉輪水力設(shè)計(jì)部分參數(shù)的選擇提供參考。(2)在一元流動理論的基礎(chǔ)上,提出了泵葉輪結(jié)構(gòu)的參數(shù)化造型的方法,建立了葉輪參數(shù)化造型的數(shù)學(xué)模型。(3)將傳統(tǒng)的繪圖過程與泵葉輪結(jié)構(gòu)的參數(shù)化造型方法相結(jié)合,并使用數(shù)學(xué)的方法進(jìn)行分析,使之算法化,通過MATLAB編程,完成了葉輪軸面投影圖的繪制、流線展開圖的繪制、空間流線圖的繪制、空間流線加厚圖的繪制,實(shí)現(xiàn)了葉片的參數(shù)化設(shè)計(jì),利用三維造型軟件實(shí)現(xiàn)葉片和葉輪的實(shí)體造型。(4)以核主泵AP1000為例,用程序及UG實(shí)現(xiàn)葉輪的造型,并與傳統(tǒng)的手工造型比較和用CFD對參數(shù)化造型程序得到的葉輪模型進(jìn)行分析,驗(yàn)證了參數(shù)化造型程序的可行性。
【關(guān)鍵詞】:葉輪 一元設(shè)計(jì)理論 損失模型 參數(shù)化設(shè)計(jì) 實(shí)體造型
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TH38
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 符號說明9-10
- 1 緒論10-15
- 1.1 研究背景10-11
- 1.2 泵的研究現(xiàn)狀11-13
- 1.2.1 泵的國外研究現(xiàn)狀11-12
- 1.2.2 泵的國內(nèi)研究狀況12-13
- 1.3 課題的提出及意義13
- 1.4 論文結(jié)構(gòu)和內(nèi)容安排13-15
- 1.4.1 論文結(jié)構(gòu)13-14
- 1.4.2 內(nèi)容安排14-15
- 2 葉輪水力設(shè)計(jì)的基本理論15-27
- 2.1 葉輪一元設(shè)計(jì)理論15
- 2.2 泵的基本方程15-17
- 2.3 滑移系數(shù)17-19
- 2.3.1 滑移系數(shù)的定義17-18
- 2.3.2 滑移系數(shù)與揚(yáng)程的關(guān)系18-19
- 2.4 基于損失模型的一維設(shè)計(jì)19-26
- 2.4.1 水力損失的基本形式19-21
- 2.4.2 水力損失與設(shè)計(jì)參數(shù)的關(guān)系21-23
- 2.4.3 設(shè)計(jì)參數(shù)對水力損失的影響分析23-25
- 2.4.4 一維參數(shù)的確定25-26
- 2.5 本章小結(jié)26-27
- 3 葉輪的參數(shù)化造型設(shè)計(jì)27-44
- 3.1 葉片參數(shù)化造型的方法27-32
- 3.1.1 軸面流道的確定27
- 3.1.2 空間流線的確定27-30
- 3.1.3 葉片加厚30-32
- 3.2 建立葉輪參數(shù)化造型的數(shù)學(xué)模型32-41
- 3.2.1 基本設(shè)計(jì)參數(shù)32
- 3.2.2 性能參數(shù)的確定32-33
- 3.2.3 軸面投影參數(shù)的確定33-35
- 3.2.4 葉片數(shù)的確定35
- 3.2.5 葉片厚度的確定35-36
- 3.2.6 葉片進(jìn)出口安放角的確定36-37
- 3.2.7 建立軸面投影圖的數(shù)學(xué)模型37-39
- 3.2.8 建立空間流線的數(shù)學(xué)模型39-40
- 3.2.9 建立葉片加厚的數(shù)學(xué)模型40-41
- 3.2.10 葉輪的實(shí)體造型41
- 3.3 葉輪參數(shù)化造型和傳統(tǒng)造型的比較41-43
- 3.3.1 葉輪的軸面流道41-42
- 3.3.2 葉片型線安放角的變化規(guī)律42-43
- 3.4 本章小結(jié)43-44
- 4 數(shù)值模擬及性能分析44-54
- 4.1 軟件簡介44-45
- 4.1.1 MATLAB的簡介44
- 4.1.2 UG的簡介44-45
- 4.2 程序算例45-48
- 4.3 CFD計(jì)算分析48-53
- 4.3.1 網(wǎng)格劃分48-49
- 4.3.2 邊界條件的設(shè)置49-50
- 4.3.3 葉輪內(nèi)部流場的數(shù)值模擬結(jié)果50-52
- 4.3.4 模擬結(jié)果分析52-53
- 4.4 本章小結(jié)53-54
- 5 結(jié)論及展望54-55
- 5.1 結(jié)論54
- 5.2 展望54-55
- 參考文獻(xiàn)55-58
- 致謝58-59
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3 秦朗,邵平;漸開線直齒圓柱齒輪的參數(shù)化三維造型[J];淮南工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2001年03期
4 宋衛(wèi)衛(wèi),鄭彬,趙勤,鄭家驤;生物瓣膜的計(jì)算機(jī)參數(shù)化造型研究[J];濟(jì)南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年02期
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6 韓變枝;王棟;;參數(shù)化圖素拼裝繪圖的研究[J];機(jī)械研究與應(yīng)用;2006年02期
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2 周愫承;奚立康;周小U,
本文編號:303098
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