低比轉(zhuǎn)數(shù)離心泵內(nèi)流模擬和結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、針對(duì)低比轉(zhuǎn)數(shù)衛(wèi)生型離心泵等特殊用途離心泵基于經(jīng)驗(yàn)和特殊結(jié)構(gòu)需要的設(shè)計(jì)難以達(dá)到最佳效果的問(wèn)題,本文以低比轉(zhuǎn)數(shù)離心泵為對(duì)象研究?jī)?nèi)流場(chǎng)數(shù)值模擬和結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法,以一臺(tái)低比轉(zhuǎn)數(shù)衛(wèi)生型離心泵為實(shí)例,進(jìn)行內(nèi)流場(chǎng)的數(shù)值模擬和優(yōu)化分析.利用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)技術(shù)對(duì)研究對(duì)象在多種工況下的內(nèi)部流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行模擬,基于流動(dòng)分析對(duì)多種結(jié)構(gòu)參數(shù)下的水力性能進(jìn)行預(yù)測(cè),基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法進(jìn)行水力尺寸的優(yōu)化設(shè)計(jì),通過(guò)試驗(yàn)研究的手段驗(yàn)證數(shù)值模擬和優(yōu)化的結(jié)果. 介紹

2、了離心泵內(nèi)部流動(dòng)數(shù)值模擬的基本理論和方法,詳細(xì)闡述了在通用CFD分析軟件環(huán)境下的葉片造型、網(wǎng)格生成、邊界條件、壁面條件等實(shí)用技術(shù)和設(shè)置方法;介紹了離心泵內(nèi)部流動(dòng)的詳細(xì)計(jì)算過(guò)程和方法,以及基于內(nèi)流數(shù)值模擬的外特性預(yù)測(cè)方法. 針對(duì)衛(wèi)生型離心泵實(shí)例在全工況下的內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行了全流場(chǎng)數(shù)值模擬,給出了各過(guò)流部件的內(nèi)流場(chǎng)結(jié)構(gòu),分析了從小流量到大流量工況下的流場(chǎng)變化和外特性曲線,將全工況下的外特性結(jié)果與模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較分析,兩者能較好吻合

3、,驗(yàn)證了數(shù)值模擬的合理性. 在基本模型分析的基礎(chǔ)上,研究了影響低比轉(zhuǎn)數(shù)離心泵水力性能的關(guān)鍵參數(shù),并針對(duì)不同結(jié)構(gòu)參數(shù)和水力參數(shù)進(jìn)行內(nèi)部流動(dòng)數(shù)值模擬和水力性能預(yù)測(cè),對(duì)關(guān)鍵參數(shù)對(duì)性能的影響進(jìn)行了量化的比較分析.在此基礎(chǔ)上,通過(guò)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,對(duì)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),給出了優(yōu)化過(guò)程和實(shí)例. 給出了試驗(yàn)驗(yàn)證方法、試驗(yàn)測(cè)試與分析程序,并完成了試驗(yàn)系統(tǒng)的調(diào)試,為進(jìn)一步開(kāi)展試驗(yàn)研究打下了基礎(chǔ). 本文給出低比轉(zhuǎn)數(shù)離