清洗機器人過流系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計與試驗研究.pdf

1、水池、游泳池、油污池等的清潔問題十分重要，尤其是附著在水池墻上和底部的藻類和沉淀物必須要被清除，從而使液體的質(zhì)量保持在一定的范圍內(nèi)。若這些工作由清洗機器人來完成，既節(jié)省人力，又自動、方便。
　　 以游泳池內(nèi)的清洗機器人為例，潛水電機啟動后，清洗機在游泳池內(nèi)爬行，爬行刷對池壁表面進(jìn)行洗刷，含雜質(zhì)的水被清洗機從底部不斷吸入，經(jīng)過內(nèi)置進(jìn)水濾網(wǎng)過濾，污垢和沉淀物被留在過濾袋中，過濾水從出水彎管排出?，F(xiàn)有清洗機的電機轉(zhuǎn)速高、功率消耗大，為

2、了改變這一不足，延長機器壽命并減少配電系統(tǒng)的成本支出，本文所做的主要工作和取得的成果有：
　　 (1)從定量的角度分析了保證清洗機正常、平穩(wěn)運行的條件，并導(dǎo)出了附著力的計算公式。從清洗機結(jié)構(gòu)分析，確定了構(gòu)成附著力的每一項。
　　 (2)用實驗測定了清洗機器人過流量與水力損失之間的關(guān)系，確定了改造葉輪的設(shè)計流量、揚程與轉(zhuǎn)速，并保證新葉輪與舊葉輪裝配的互換性。試驗結(jié)果表明：新改造的葉輪使得清洗機功率消耗大幅度降低，清洗機附壁

3、有力，運行平穩(wěn)，且清洗機的流量一功率特性曲線為緩降型，新葉輪改造達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。
　　 (3)結(jié)合CFD軟件，采用SIMPLEC算法及修正了的κ-ε湍流模型，把清洗機器人主要過流系統(tǒng)作為一個整體，對不同優(yōu)化方案下的流場進(jìn)行了數(shù)值計算。討論了在出水盒不同位置安置擋水塊的優(yōu)化方案下，功率消耗、湍動能和效率等參數(shù)的變化。
　　 (4)詳細(xì)分析了底部附著力，構(gòu)建了底部水體模型并進(jìn)行了數(shù)值模擬。為了得到底部沿長度方向的壓力分布值