離心泵性能預(yù)測及逆向設(shè)計.pdf

1、國內(nèi)離心泵研究者或者制造商開發(fā)離心泵產(chǎn)品一般都遵循設(shè)計-單件生產(chǎn)-試驗(yàn)-改進(jìn)這個循環(huán)往復(fù)的開發(fā)過程，不僅周期長，而且對人力資源和物力資源是一個極大的浪費(fèi)。如果能夠根據(jù)離心泵葉輪、蝸殼等過流部件的幾何形狀和尺寸參數(shù)準(zhǔn)確地預(yù)測出離心泵的性能并繪制出性能曲線，甚至基于離心泵的性能需求即可選擇水力模型，確定離心泵過流部件的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)泵的逆向設(shè)計，對人們認(rèn)識離心泵的內(nèi)部流場具有非常重要的作用，同時可以在離心泵設(shè)計中節(jié)省大量的時間和資源。因

2、此離心泵性能預(yù)測理論的研究和離心泵逆向設(shè)計的研究具有重要的學(xué)術(shù)價值和社會經(jīng)濟(jì)效益。
　　 本文的主要研究工作如下：
　　 (1)本文分析了離心泵技術(shù)的發(fā)展研究現(xiàn)狀，著重分析了離心泵性能預(yù)測的技術(shù)方法和發(fā)展?fàn)顩r，并比較了流場分析法、水力損失法和神經(jīng)網(wǎng)格法三種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，對其未來發(fā)展趨勢作了展望。
　　 (2)運(yùn)用流體仿真分析軟件FLUETN和SolidWorks Flow Simulation對離心泵內(nèi)部流場進(jìn)行

3、全三維數(shù)值仿真模擬，對仿真分析的步驟及其涉及的多種數(shù)學(xué)模型和其它選項(xiàng)等進(jìn)行簡單說明，選取合適的數(shù)學(xué)模型和邊界條件。并將仿真計算得到的離心泵的性能參數(shù)與試驗(yàn)結(jié)果相對比，驗(yàn)證仿真結(jié)果的可靠性。
　　 (3)討論了離心泵的理論揚(yáng)程的計算；對離心泵內(nèi)各水力損失的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行分析和研究，得到離心泵內(nèi)各水力損失的計算公式，采用回歸分析法確定計算公式中的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，建立起水力損失的數(shù)學(xué)模型；通過對離心泵內(nèi)的容積損失和機(jī)械損失進(jìn)行分析，建立其計算

4、的數(shù)學(xué)模型；根據(jù)已得到水力損失數(shù)學(xué)模型和容積損失與機(jī)械損失數(shù)學(xué)模型，建立了離心泵的性能預(yù)測的數(shù)學(xué)模型。
　　 (4)根據(jù)離心泵的相似原理和相似換算法，在離心泵水力模型的限制下，利用已經(jīng)建立的水力損失-性能-結(jié)構(gòu)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，推導(dǎo)出離心泵過流部件結(jié)構(gòu)參數(shù)的逆向設(shè)計算法；對離心泵的性能預(yù)測算法和逆向設(shè)計算法進(jìn)行程序設(shè)計，介紹了程序的結(jié)構(gòu)和功能模塊。
　　 本文對離心泵進(jìn)行了數(shù)值仿真分析，提出了離心泵的性能預(yù)測與逆向設(shè)計的數(shù)