基于水平集方法的葉片結(jié)構(gòu)曲面重構(gòu).pdf

1、泵是一種應(yīng)用廣泛的通用機(jī)械，葉輪作為其核心部件，直接影響泵的整體性能和效率。本文基于泵葉輪一維水力設(shè)計(jì)，提出了一種葉輪快速造型方法。該快速造型方法包含兩個(gè)關(guān)鍵模塊，分別是軸面投影圖和平面投影圖的計(jì)算與繪制。本文根據(jù)幾何投影關(guān)系，推導(dǎo)出由安放角控制葉片流線形狀的函數(shù)關(guān)系式，可以直接指定安放角變化規(guī)律控制葉片造型。葉輪造型實(shí)例的流場數(shù)值模擬結(jié)果說明了由快速造型方法得到的葉輪具有良好的水力性能，滿足設(shè)計(jì)要求，可以作為葉輪優(yōu)化設(shè)計(jì)的初始設(shè)計(jì)模型

2、。
　　本研究提出了利用隱式水平集函數(shù)表征葉輪葉片結(jié)構(gòu)的無參數(shù)化方法。通過基于水平集方法的隱式曲面重構(gòu)方法，對(duì)已有葉片采樣點(diǎn)云進(jìn)行曲面重構(gòu)。為了應(yīng)對(duì)實(shí)際葉片采樣點(diǎn)云稀疏的情況，提出了一種更加貼近點(diǎn)云的初始曲面構(gòu)造方法，可以顯著減少葉片重構(gòu)工作的計(jì)算量。關(guān)于曲面重構(gòu)模型，采用變分水平集方法，以重建曲面的距離能量泛函和曲率能量泛函的變分，控制水平集函數(shù)演化計(jì)算，直至重構(gòu)曲面足夠逼近葉片點(diǎn)云為止。在計(jì)算水平集演化方程時(shí)，采用窄帶技術(shù)，只