軸流泵CAD-CFD綜合特性研究.pdf

1、本文針對目前軸流泵設(shè)計和分析過程中存在的主要問題，建立了完整的計算機輔助設(shè)計(CAD)系統(tǒng)，并通過計算流體動力學(xué)(CFD)手段，建立了分析和預(yù)測軸流泵內(nèi)部流場及外特性的基本方法。應(yīng)用實踐表明，所提出的軸流泵CAD-CFD系統(tǒng)可快速、高效地完成主要過流部件的2D水力設(shè)計、3D實體造型，并可根據(jù)CFD分析結(jié)果快速判斷CAD的設(shè)計質(zhì)量，從而開發(fā)出高性能的水泵產(chǎn)品。本文的主要研究內(nèi)容和取得的主要成果包括：　　采用在CAD中的具有突出優(yōu)勢的面向

2、對象技術(shù)，提出了將水力設(shè)計中內(nèi)部數(shù)據(jù)和方法、外部圖形表示及人機交互完整封裝的新策略，給出了具體的CAD系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及實施方案。在此基礎(chǔ)上，研究了基于特征的自動和半自動建模方法，重點研究了參數(shù)化驅(qū)動、特征描述法和自定義特征法的特點并綜合運用，給出了葉片和其他部件的建模實例以及核心代碼，填補了軸流泵三維建模的空白，也為其他流體機械的建模提供了參考?！　〔捎枚喾N計算模式對軸流泵流場進行不同方案的數(shù)值計算。研究表明：(1)單通道方案具有簡單快速

3、的特點，而全流道計算雖然計算量大，但是預(yù)測結(jié)果更接近實驗值；(2)計算區(qū)域的進口采用均勻速度進口、位置選為泵的進口是合適的；(3)計算區(qū)域的出口條件采用充分發(fā)展流，位置相對泵的出口延伸約葉輪直徑的10％時，可取得最佳的計算結(jié)果；(4)局部加密對軸流泵的計算精度有比較重要的影響，在網(wǎng)格總節(jié)點數(shù)基本保持不變的前提下，對葉片附近進行細密的網(wǎng)格劃分，可明顯提高計算精度?！　∥闹羞€對軸流泵設(shè)計有重要影響的流型進行了全面的分析和研究，指出現(xiàn)有等環(huán)