基于逆向工程的旋渦風機流場分析及性能研究.pdf

1、旋渦風機是吹吸兩用的壓力源和真空發(fā)生裝置，它在國民經(jīng)濟中有著極為廣泛的應用，研究旋渦風機的工作機理及工作性能具有重要的理論意義和現(xiàn)實指導作用。我國在旋渦風機工作機理的研究、設計和制造等方面與國際先進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技術(shù)提供了一種快捷有效的手段。論文以國外一旋渦風機作為研究對象，運用逆向工程技術(shù)實現(xiàn)旋渦風機葉輪的逆向制造，在此過程中對涉及到的旋渦風機基本理論、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。
　　 論文首先對旋渦風機作了詳細介紹，分析其工作原理，推導了旋渦風機流場內(nèi)的歐拉方程。提出了將逆向工程技術(shù)和CFD技術(shù)結(jié)合應用于旋渦風機的研究中，以旋渦風機唯一做功部件--葉輪為例，對測量過程做了詳細的規(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，建立旋渦風機二維

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機的流動過程及流動特征，計算結(jié)果與已有文獻一致。將設計的葉輪實物化，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機性能的影響，利用現(xiàn)有儀器測得旋渦風機壓力-流量關(guān)系曲線。
　　 本文的研究，提供了旋渦風機有效的測量數(shù)據(jù)和準確的CAD模型；通過旋渦風機的數(shù)值模擬，證實了縱向旋渦的存在，驗證了前人旋渦理論假