【摘要】：如何縮短離心泵產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期,降低成本,提高離心泵的效率,是我們面臨的一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題。在水力設(shè)計(jì)中合理地確定葉輪的基本尺寸是前提,繪制良好的軸面投影圖是基礎(chǔ),設(shè)計(jì)流程的參數(shù)化是關(guān)鍵技術(shù),CFD軟件的流場(chǎng)分析是重要保障。因此,針對(duì)實(shí)際設(shè)計(jì)的需求,進(jìn)行離心泵CAD系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和離心泵CFD數(shù)值模擬具有重大的理論意義和實(shí)用價(jià)值。 論文主要的研究?jī)?nèi)容和特色如下: (1)基于速度系數(shù)法進(jìn)行葉輪水力設(shè)計(jì)的基本理論,針對(duì)參數(shù)化設(shè)計(jì)的需要,用VB程序?qū)崿F(xiàn)了離心泵的水力設(shè)計(jì)計(jì)算。 (2)離心泵CAD系統(tǒng)的難點(diǎn)在于軸面投影圖的設(shè)計(jì),傳統(tǒng)的軸面投影繪制屬于經(jīng)驗(yàn)的范疇,需要不斷修改,很難形成數(shù)學(xué)模型,因而難以程序化。針對(duì)參數(shù)化設(shè)計(jì)的需要,建立了流道中線的數(shù)學(xué)模型,用貝塞爾曲線進(jìn)行擬合,推導(dǎo)出前后蓋板的方程,從而實(shí)現(xiàn)了軸面流道的參數(shù)化繪型。 (3)針對(duì)離心泵CAD系統(tǒng)的核心部件葉輪進(jìn)行三維造型時(shí),按照SOLIDWORKS特征建模的方法,讀取水力設(shè)計(jì)結(jié)果的數(shù)據(jù),采用尺寸驅(qū)動(dòng)的參數(shù)化建模方式,最終得到葉輪的參數(shù)化模型。 (4)針對(duì)CFD流場(chǎng)分析的需要,建立了包括葉輪蝸殼和進(jìn)水管的整機(jī)流場(chǎng),用FLUENT軟件來(lái)模擬離心泵內(nèi)部流場(chǎng),得到離心泵內(nèi)部的壓力和速度分布的規(guī)律,用數(shù)值模擬的結(jié)果來(lái)驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性,并用于指導(dǎo)設(shè)計(jì)。 通過(guò)離心泵參數(shù)化設(shè)計(jì)和CFD數(shù)值模擬方法,大大縮短了離心泵產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期,減小了開(kāi)發(fā)成本,為更合理的設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供了參考。
[Abstract]:How to shorten the development cycle of centrifugal pump products, reduce the cost and improve the efficiency of centrifugal pump is an urgent problem to be solved. In hydraulic design, it is the premise to reasonably determine the basic size of impeller, draw a good axial projection diagram is the basis, the parametrization of design flow is the key technology, and the flow field analysis of CFD software is an important guarantee. Therefore, according to the actual design requirements, it is of great theoretical significance and practical value to develop centrifugal pump CAD system and numerical simulation of centrifugal pump CFD. The main research contents and characteristics of this paper are as follows: (1) the basic theory of impeller hydraulic design based on velocity coefficient method, aiming at the needs of parametric design, the hydraulic design calculation of centrifugal pump is realized by VB program. (2) the difficulty of centrifugal pump CAD system lies in the design of axial projection diagram. The traditional axial projection drawing belongs to the category of experience and needs to be constantly modified, so it is difficult to form a mathematical model, so it is difficult to program. In order to meet the needs of parametric design, the mathematical model of the middle line of the runner is established, and the equation of the front and rear cover plate is derived by fitting the Bessel curve, so as to realize the parametric drawing of the axial flow channel. (3) when 3D modeling of impeller is carried out for the core component of centrifugal pump CAD system, according to the method of SOLIDWORKS feature modeling, the data of hydraulic design results are read, and the parametric modeling method of dimension drive is adopted, and finally the parametric model of impeller is obtained. (4) in order to meet the needs of CFD flow field analysis, including impeller? The flow field of volute and inlet pipe is simulated by FLUENT software, and the law of pressure and velocity distribution in centrifugal pump is obtained. The rationality of the design is verified by the results of numerical simulation, and it is used to guide the design. Through the parametric design of centrifugal pump and CFD numerical simulation method, the design cycle of centrifugal pump product is greatly shortened, the development cost is reduced, and the reference is provided for more reasonable design and improvement.
【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】：2011
【分類號(hào)】：TH311

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本文編號(hào)：2492871