臥式?jīng)_壓焊接多級離心泵的設計優(yōu)化及計算機模擬.pdf

1、沖壓焊接離心泵是我國20世紀90年代才研制成功的新產(chǎn)品。與中小型鑄造離心泵比較而言，它解決了出口寬度窄，流道狹長等鑄造難題，并且具有工藝簡單，生產(chǎn)效率高，節(jié)材環(huán)保等多種優(yōu)點，在多種領域獲得了廣泛的應用。 目前沖壓焊接離心泵在理論設計、性能優(yōu)化、加工制造等方面的研究還比較少，特別是小流量、低比轉(zhuǎn)速沖壓焊接離心泵還處在起步階段，各種理論、方法不成熟。本文應用遺傳算法、計算流體力學( CFD-Computational FluidDy

2、namics)以及網(wǎng)格生成等技術對沖壓焊接離心泵進行研究，成功地進行了離心泵的設計優(yōu)化和性能分析，主要研究內(nèi)容和成果如下： 1)提出了沖壓焊接離心泵CAD/CAE/CFD一體化設計的方法，采用粘性流水力設計方法設計了流量1m3/h的臥式?jīng)_壓焊接多級離心泵，對各部件的參數(shù)進行了設計計算； 2)運用遺傳算法對DW1-3沖壓焊接離心泵葉輪進行了多目標優(yōu)化設計，優(yōu)化了葉輪的相關參數(shù)，結(jié)果提高了泵的效率和性能； 3)分析了

3、低比轉(zhuǎn)速離心泵常用的圓柱形葉片繪形方法，利用CAD軟件UGNX完成了優(yōu)化后的DWl-3沖壓焊接多級離心泵的部件及整機三維模型；利用CFD前處理軟件GAMBIT對葉輪和導流筒進行了非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分； 4)建立了沖壓焊接離心泵的求解方程，分析CFD的計算方法和流程，利用FLUENT軟件對不同葉片的離心泵內(nèi)流場進行數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)了內(nèi)部流動的尾流、渦流、回流等現(xiàn)象，得出采用5葉片的葉輪性能最好等結(jié)論。 優(yōu)化與仿真結(jié)果表明：本文所提