近年來,隨著流動(dòng)計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,泵內(nèi)流動(dòng)的模擬技術(shù)已經(jīng)得到了較快的發(fā)展,已經(jīng)不僅局限于單相、穩(wěn)態(tài)流動(dòng)的計(jì)算,對(duì)于固液、汽液兩相流動(dòng)及泵內(nèi)流動(dòng)的瞬態(tài)特性的研究已成為當(dāng)前水力機(jī)械領(lǐng)域的熱點(diǎn),在該方面的研究也取得了相當(dāng)多的成績(jī)。但是對(duì)于水力機(jī)械葉輪的設(shè)計(jì)及其優(yōu)化問題的研究進(jìn)展緩慢,主要還是因?yàn)樗C(jī)械內(nèi)部高度復(fù)雜的三維湍流流動(dòng),加上葉輪復(fù)雜的流道形狀難以參數(shù)化定義和旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系等因素影響。本文的工作主要圍繞實(shí)現(xiàn)離心泵葉輪的參數(shù)化優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行。主要的工作及創(chuàng)造性成果如下：1.提出了離心葉輪軸面的參數(shù)化設(shè)計(jì)方法,提出采用首、末控制點(diǎn)均三點(diǎn)共線的5控制點(diǎn)的4次Bezier曲線控制葉輪軸面形狀。采用微分方程生成結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格方法進(jìn)行葉輪軸面的離散,并進(jìn)行正交迭代。為生成近似正交的網(wǎng)格,在葉輪軸面的邊界上提出采用非線性分布函數(shù)控制軸面邊界上的節(jié)點(diǎn)分布,使得葉輪軸面生成的網(wǎng)格盡可能正交。將近似正交網(wǎng)格線看作是葉輪軸面流線及過水?dāng)嗝嫔删�,進(jìn)行葉輪軸面面積的檢查。2.提出仍采用首、末控制點(diǎn)三點(diǎn)共線的5控制點(diǎn)的4次Bezier曲線來控制葉輪軸面前、后蓋板流線的平面投影。這樣就由有限個(gè)控制點(diǎn)確定了葉輪葉片的邊界形狀... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
插圖索引
附表索引
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 離心泵CAD研究進(jìn)展
    1.3 離心泵設(shè)計(jì)優(yōu)化方法研究進(jìn)展
    1.4 離心泵內(nèi)流動(dòng)正、反問題研究進(jìn)展
    1.5 本文的研究工作
第2章 離心葉輪的參數(shù)化CAD設(shè)計(jì)
    2.1 泵葉輪軸面的參數(shù)化設(shè)計(jì)
        2.1.1 葉輪軸面流線的參數(shù)化控制
        2.1.2 葉輪軸面的離散
        2.1.3 葉過水?dāng)嗝婷娣e檢查
        2.1.4 葉輪軸面的修改控制
        2.1.5 葉輪軸面參數(shù)化設(shè)計(jì)算例
    2.2 葉片型線的控制
    2.3 偏微分方程應(yīng)用于葉輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)
        2.3.1 偏微分方程模型
        2.3.2 葉片曲面設(shè)計(jì)實(shí)例
    2.4 本章小結(jié)
第3章 離心泵內(nèi)流的數(shù)值計(jì)算
    3.1 流動(dòng)控制方程及模型
    3.2 流動(dòng)方程的數(shù)值離散方法
    3.3 邊界條件的給定
    3.4 幾何模型及網(wǎng)格
    3.5 離心泵葉輪內(nèi)流動(dòng)的數(shù)值計(jì)算算例
    3.6 本章小結(jié)
第4章 離心葉輪優(yōu)化設(shè)計(jì)
    4.1 響應(yīng)曲面方法概述
        4.1.1 響應(yīng)曲面分析方法的基本概念
        4.1.2 多元線性回歸
        4.1.3 回歸方程的顯著性檢驗(yàn)
        4.1.4 響應(yīng)曲面設(shè)計(jì)方法
            4.1.4.1 編碼變換
            4.1.4.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    4.2 響應(yīng)曲面方法對(duì)葉輪進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)
        4.2.1 離心葉輪的二因素二階響應(yīng)面設(shè)計(jì)
        4.2.2 離心葉輪的響應(yīng)面模型顯著性分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 離心葉輪三因素優(yōu)化設(shè)計(jì)
    5.1 離心葉輪的三因素響應(yīng)面優(yōu)化分析
    5.2 三維空間數(shù)據(jù)場(chǎng)的超曲面分析
        5.2.1 偏微分方程超曲面模型
        5.2.2 超曲面模型的邊界條件
        5.2.3 超曲面模型方程的離散
    5.3 三因素離心葉輪優(yōu)化設(shè)計(jì)的分析
    5.4 離心泵葉輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)步驟
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    1. 研究總結(jié)
    2. 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A (作者攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研成果)
附錄B (計(jì)算程序主要源代碼)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]分塊響應(yīng)面法研究[J]. 潘雷,谷良賢.  計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2009(19)
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博士論文
[1]高速誘導(dǎo)輪離心泵的理論分析與數(shù)值模擬[D]. 崔寶玲.浙江大學(xué) 2006
[2]中比轉(zhuǎn)速混流式水輪機(jī)內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值模擬及性能改善研究[D]. 肖若富.華中科技大學(xué) 2004
[3]高速離心泵內(nèi)全流道三維流動(dòng)及其流體誘發(fā)壓力脈動(dòng)研究[D]. 徐朝暉.清華大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3604429