葉輪與蝸殼是離心泵重要的組成部分,它們的制作精確程度和耦合性直接影響離心泵水利性能。為能更好地改善葉輪與蝸殼耦合處產生的流動損失,以Pro/E為設計平臺,提出葉輪木模圖及蝸殼二維投影圖的分析及測繪方法,結合Pro/E中"偏移坐標系基準點"等命令,實現(xiàn)葉輪扭曲葉片及蝸殼的實體精準造型,并通過Fluent進行數(shù)值模擬。壓力和速度分布圖顯示葉輪與蝸殼耦合處壓力和速度呈均勻規(guī)律性變化,揚程計算顯示符合設計要求。分析結果證明,此種繪圖方式不僅精確、快速、靈活,還能夠改善葉輪與蝸殼耦合處的流動損失,為后續(xù)流場數(shù)值分析奠定基礎。 

【文章來源】：石油化工高等學校學報. 2016,29(02)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

圖１葉輪木模圖Ｆｉｇ．１Ｉｍｐｅｌｌｅｒｗｏｏｄｅｎｍｏｄｅｌｄｉａｇｒａｍ

實現(xiàn)葉輪空間扭曲葉片的三維實體造型。首先，使用“偏移坐標系基準點命令”，在彈出的對話框中把“參照”改為坐標系，選用柱坐標，將各條等高線的徑向數(shù)據(jù)點按照“等角度值”輸入，其中：（１）角度值為葉片從進水口到出水口處沿徑向分成１６份（間隔角度１０°）；（２）每條角度線與葉片前后蓋板和等高線的交點到葉輪中心的距離為極軸半徑；（３）選葉片軸面投影圖中葉片中線作為基準，經過測量得到各等高線在空間Ｚ軸的高度值［８］，再結合表１中數(shù)據(jù)得到扭曲葉片基準點，結果如圖２所示。圖２扭曲葉片基準點輸入結果Ｆｉｇ．２Ｔｗｉｓｔｅｄｂｌａｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｐｏｉｎｔｉｎｐｕｔｒｅｓｕｌｔｓ使用“插入基準點命令”，選取每個相應點連接，構成葉片工作面曲線，使用“邊界混合工具命令”，按造從入流到出流方向依次選取上述空間曲線，得到葉片工作面，結果如圖３所示。同理，對非工作面應用同樣方法完成造型。圖３葉片工作面曲面Ｆｉｇ．３Ｂｌａｄｅｗｏｒｋｉｎｇｓｕｒｆａｃｅ１．３葉片曲面整體完善及實體化由于保角變換法得出的木模圖存在一定的誤差，由空間點連接成空間曲線再混合成曲面往往精度不高，要進行光順檢查修正。對于在感觀上曲面不夠平滑處要從根源上檢查木模圖數(shù)據(jù)點的準確性，增加或刪除部分數(shù)據(jù)以保證在感官上曲面平滑，對于微小修正可以點擊插入－造型－使用直接操作編輯曲面形狀，對相關位置直接拖動控制點位置進行修正。工作面與非工作面修剪完成后使用“邊界混合工具命令”將其余四個面補全，然后使用“合并工具命令”將六個面兩兩依次合并形成一個封閉的曲９１第２期岳健等．基于Ｐｒｏ／

蓋板和等高線的交點到葉輪中心的距離為極軸半徑；（３）選葉片軸面投影圖中葉片中線作為基準，經過測量得到各等高線在空間Ｚ軸的高度值［８］，再結合表１中數(shù)據(jù)得到扭曲葉片基準點，結果如圖２所示。圖２扭曲葉片基準點輸入結果Ｆｉｇ．２Ｔｗｉｓｔｅｄｂｌａｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｐｏｉｎｔｉｎｐｕｔｒｅｓｕｌｔｓ使用“插入基準點命令”，選取每個相應點連接，構成葉片工作面曲線，使用“邊界混合工具命令”，按造從入流到出流方向依次選取上述空間曲線，得到葉片工作面，結果如圖３所示。同理，對非工作面應用同樣方法完成造型。圖３葉片工作面曲面Ｆｉｇ．３Ｂｌａｄｅｗｏｒｋｉｎｇｓｕｒｆａｃｅ１．３葉片曲面整體完善及實體化由于保角變換法得出的木模圖存在一定的誤差，由空間點連接成空間曲線再混合成曲面往往精度不高，要進行光順檢查修正。對于在感觀上曲面不夠平滑處要從根源上檢查木模圖數(shù)據(jù)點的準確性，增加或刪除部分數(shù)據(jù)以保證在感官上曲面平滑，對于微小修正可以點擊插入－造型－使用直接操作編輯曲面形狀，對相關位置直接拖動控制點位置進行修正。工作面與非工作面修剪完成后使用“邊界混合工具命令”將其余四個面補全，然后使用“合并工具命令”將六個面兩兩依次合并形成一個封閉的曲９１第２期岳健等．基于Ｐｒｏ／Ｅ的離心泵葉輪與蝸殼實體造型研究


本文編號：3015676