基于逆向工程的旋渦風(fēng)機(jī)流場分析及性能研究.pdf

1、旋渦風(fēng)機(jī)是吹吸兩用的壓力源和真空發(fā)生裝置，它在國民經(jīng)濟(jì)中有著極為廣泛的應(yīng)用，研究旋渦風(fēng)機(jī)的工作機(jī)理及工作性能具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)作用。我國在旋渦風(fēng)機(jī)工作機(jī)理的研究、設(shè)計(jì)和制造等方面與國際先進(jìn)水平還存在較大差距。逆向工程的出現(xiàn)，為快速吸收和消化國際先進(jìn)技術(shù)提供了一種快捷有效的手段。論文以國外一旋渦風(fēng)機(jī)作為研究對象，運(yùn)用逆向工程技術(shù)實(shí)現(xiàn)旋渦風(fēng)機(jī)葉輪的逆向制造，在此過程中對涉及到的旋渦風(fēng)機(jī)基本理論、逆向工程技術(shù)以及CFD流場分析技術(shù)做

2、了深入而系統(tǒng)的研究。
　　 論文首先對旋渦風(fēng)機(jī)作了詳細(xì)介紹，分析其工作原理，推導(dǎo)了旋渦風(fēng)機(jī)流場內(nèi)的歐拉方程。提出了將逆向工程技術(shù)和CFD技術(shù)結(jié)合應(yīng)用于旋渦風(fēng)機(jī)的研究中，以旋渦風(fēng)機(jī)唯一做功部件--葉輪為例，對測量過程做了詳細(xì)的規(guī)劃，采用接觸式測量和非接觸式測量相結(jié)合的方法完成葉輪的數(shù)據(jù)采集。在ImageWare中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，提取葉輪幾何模型的特征參數(shù)，并在三維軟件PRO/E里完成葉輪的CAD模型。根據(jù)CAD模型，建立旋渦風(fēng)機(jī)二維

3、流動模型，在FLUENT內(nèi)探討縱向旋渦的形成過程，從壓力分布圖、速度矢量分布圖等方面分析旋渦風(fēng)機(jī)的流動過程及流動特征，計(jì)算結(jié)果與已有文獻(xiàn)一致。將設(shè)計(jì)的葉輪實(shí)物化，分析其加工誤差，定性研究了葉輪幾何參數(shù)、氣體流動速度、間隙及隔板等因素對旋渦風(fēng)機(jī)性能的影響，利用現(xiàn)有儀器測得旋渦風(fēng)機(jī)壓力-流量關(guān)系曲線。
　　 本文的研究，提供了旋渦風(fēng)機(jī)有效的測量數(shù)據(jù)和準(zhǔn)確的CAD模型；通過旋渦風(fēng)機(jī)的數(shù)值模擬，證實(shí)了縱向旋渦的存在，驗(yàn)證了前人旋渦理論假