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轴流泵叶轮计算机辅助设计

绪宫 随着计算机技术的飞速发展,电子计算机在国民经济和科学技术的各个领域日益得到广泛应用。应用计算机来进行泵类产品的设计,以改变传统的手工设计方法,已成为现代水力机械技术的一个重要内容。 在泵类产品的设计过程中,传统的设计方法一般是首先进行水力计算,再进行绘制叶轮叶片木模图,然后再进行适当调整,以完成一台泵的水力设计。但是,水力计算及绘制木模图的工作量非常大,如这些工作全由手工进行,将使设计周期很长,而且精确度也会因设计者的经验不同而有差另11。因此,本文就轴流泵叶轮的计算机辅助设计进行了一些探讨,给出了用奇点分布法设计轴流泵叶轮叶片的设计计算子程序及绘制各计算截面翼型图、叶片轴面投影图和叶片木模图的绘图子程序。这套程序在PS一80微机上通过“人机对话”完成叶轮叶片的水力设计只需要二个半小时,不仅使设计者摆脱了繁重的手工劳动,缩短了设计周期,而且绘制的图形准确可靠。 一、运用奇点分布法对轴流某叶轮内流场的计算处理 水泵叶轮中的水...  (本文共10页) 阅读全文>>

中国农业大学
中国农业大学

轴流泵CAD-CFD综合特性研究

轴流泵是一种量大面广的水泵产品,在大型调水工程、灌溉工程及城镇给排水工程中应用广泛,也常被用作船舶和两栖车辆的推进器,因此,对其效率等性能指标进行深入研究显得尤为重要。本文针对目前轴流泵设计和分析过程中存在的主要问题,建立了完整的计算机辅助设计(CAD)系统,并通过计算流体动力学(CFD)手段,建立了分析和预测轴流泵内部流场及外特性的基本方法。应用实践表明,所提出的轴流泵CAD-CFD系统可快速、高效地完成主要过流部件的2D水力设计、3D实体造型,并可根据CFD分析结果快速判断CAD的设计质量,从而开发出高性能的水泵产品。本文的主要研究内容和取得的主要成果包括:采用在CAD中的具有突出优势的面向对象技术,提出了将水力设计中内部数据和方法、外部图形表示及人机交互完整封装的新策略,给出了具体的CAD系统结构图及实施方案。在此基础上,研究了基于特征的自动和半自动建模方法,重点研究了参数化驱动、特征描述法和自定义特征法的特点并综合运用,...  (本文共105页) 本文目录 | 阅读全文>>

兰州理工大学
兰州理工大学

轴流泵水力模型内部流场数值模拟及性能分析

轴流泵广泛应用于国民经济各领域,大量的市场需求对轴流泵的效率和运行稳定性提出了更高的要求,叶轮是轴流泵的重要元件,叶轮设计是否合理直接影响到轴流泵性能的好坏,轴流泵的水力模型是保证真机的能量标准、空蚀标准和运行稳定的根本。升力法是传统的轴流泵叶轮水力设计方法,是一种半理论半经验的方法,目前用流线法设计出了性能优秀的离心泵和混流泵水力模型,由于上述泵型同属叶片泵,本文中采用上述两种方法分别设计出轴流泵叶轮的水力模型,并对两种叶轮性能进行比较。要提高轴流泵的效率、扩大工况范围和提高可靠性,必须对泵的内部流动进行深入研究。通过对轴流泵内部流动进行数值模拟,获得准确的内部流场分布及各个过流部件的流动状态信息,是设计出优秀泵模型及对其进行优化设计的有效手段。本文主要研究工作和取得的成果如下:1、对国内外轴流泵的研究现状进行概括总结及综合分析,根据轴流泵的基本设计理论分别采用升力法和流线法对叶轮进行水力设计。2、运用三维造型软件Pro/E对...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

喷水推进轴流泵设计及紊流数值分析

喷水推进系统要做到高速化、小型化并有较高的推进效率,要求喷水推进泵的流量系数大、空化性能好、效率高,因此,喷水推进泵的设计难度高。国内喷水推进轴流泵的设计长期采用一维理论,设计质量严重依赖设计人员的经验和水力模型试验优选,设计周期长、成本高。采用面元法和CFD技术,开展轴流泵设计理论研究,可进一步提高轴流泵设计的质量和准确性,降低新型轴流泵水力模型的开发成本。通过理论计算和试验结果对照,分析了泵与泵装置(泵、进水管道和喷嘴的组合)水力性能之间的关系,发现泵装置性能高效区的扬程和泵性能高效区的扬程基本持平,因此提出采用等扬程、加大流量的方法来确定泵的设计参数。采用径向平衡方程分析轴流泵的轴面流动,在面元法分析的基础上实现叶轮叶片的造型。对设计叶轮进行的CFD分析和模型试验表明,设计点准确、效率高,能有效控制叶片的负荷分布,保证泵的空化性能。探讨了轴流泵内部流动三维紊流分析所适用的紊流模型、边界条件和网格剖分。研究了叶轮主要的几何参...  (本文共146页) 本文目录 | 阅读全文>>

《矿山机械》1988年08期
矿山机械

废铁粉胶在砂泵叶轮上的应用

砂泵叶轮是砂泵上的重要零部件之一。尤其是矿山使用较多的2,,砂泵,其叶轮材质一般为白口铸铁。由于种种原因,在部分矿山中它还不能一次成型,通常是采用增大内孔再浇注一层巴氏合金来解决这个问题(图)。按198了年物价计算,平均每浇注一只叶轮需费用20元,且合金回收量不多,所以采用巴氏合金浇注法,费用很高,完全有潜力可挖。 浇注合金层的目的是为了防止叶轮偏心及生锈,它与轴装配好后,不存在相对运动,无所谓磨损。为此,我们采用以废铁粉胶为原料来浇注,取代合金,经实践证明,只要胶调得好,就能够达到与浇注合金相同的效果,‘且制作简单,成本低廉。平均每浇注一只仅需2元┌─┐┌─┐│{ ││…││\ │└─┘│\ │└─┘1。巴氏合金2。叶轮左右,比原来可降低90%成本,其技术经济效...  (本文共1页) 阅读全文>>

《冶金动力》1988年04期
冶金动力

锅炉给水泵叶轮的修复使用

我厂1984年以前,4合75t/h锅炉只有HG150一59型三台给水泵,因运行率高,检修频繁,备品备件供应不上,决定对旧叶轮修复使用,原叶轮带轴套,轴套磨损后,把叶轮和轴套分开改成间隔套。叶轮进口处的密封圈按照旧叶轮磨损情况配合,叶轮的内孔磨大了就按孔配轴颈,这样旧叶轮可继续使用l”3次。 此叶轮是用ZHS王80一3一3的黄铜铸成,每个价4806元,每合泵叶轮共4个,修口复一次...  (本文共1页) 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

核主泵叶轮反设计方法研究与CFD计算程序开发

在我国核电事业不断发展的进程中,核反应堆冷却剂泵(又称核主泵)的自主化设计显得尤为重要。目前针对核主泵叶轮的正向优化设计方法对设计经验和计算资源需求很大,设计效率较低。为此本文首先自主开发了叶轮机械流场计算程序,并在此基础上,结合反设计思想和理论,提出一种核主泵叶轮的反设计方法,开发了反设计计算程序,为我国核主泵叶轮的自主化设计提供参考。文中首先介绍了所采用的叶轮机械二维粘性流场数值模拟方法。基于网格单元体中心的有限体积法,以显式时间推进方法求解二维直角坐标系下的Navier-Stokes方程。控制方程的空间离散采用中心差分格式,并引入考虑特征值影响的人工粘性项来保证计算的稳定并使用五步Runge-Kutta格式进行时间推进求解。对于粘性流动,使用SpalartAllmaras一方程湍流模型来求解湍流粘度。为了使计算快速收敛,使用了当地时间步长和隐式残差光顺加速技术。基于上述理论基础,使用Fortran90程序语言自主开发了二维...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>