曝氣機的結(jié)構(gòu)優(yōu)化及工作狀態(tài)模擬.pdf

1、本文運用優(yōu)化設(shè)計的思想和方法，進(jìn)行曝氣機結(jié)構(gòu)優(yōu)化的應(yīng)用研究，并首次將CAE技術(shù)應(yīng)用到曝氣機的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和工作狀態(tài)模擬中來。本文首先通過試驗，結(jié)合經(jīng)濟(jì)性等諸多因素，分析出對產(chǎn)品性能影響最大的因素，從而確定優(yōu)化的目標(biāo)。然后借助CAD技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的優(yōu)化；利用CAE技術(shù)分析曝氣機在設(shè)計過程中計算模型存在的缺陷，提出新的更為合理的計算模型。并運用CAE技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化前后的工作狀態(tài)模擬分析及比較，并結(jié)合實際試驗驗證優(yōu)化的有效性。　　本文研究的重點

2、內(nèi)容分為以下四個方面：　　1.根據(jù)原有產(chǎn)品的試驗情況結(jié)合市場需求，運用優(yōu)化設(shè)計的思想方法，從諸多因素中提取出對產(chǎn)品功能影響最大的因素，確立優(yōu)化的最終目標(biāo)參數(shù)；　　2.根據(jù)產(chǎn)品性能指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)性因素確立較為合理的評價準(zhǔn)則，用來對曝氣機優(yōu)化前后的性能指標(biāo)做出科學(xué)的評價；　　3.對所要優(yōu)化的目標(biāo)選擇最合理的優(yōu)化方法，對部分優(yōu)化目標(biāo)結(jié)合廠家使用經(jīng)驗及運用計算機輔助設(shè)計和現(xiàn)場試驗相結(jié)合的方法進(jìn)行優(yōu)化；　　4.分析曝氣機重要部件——導(dǎo)流裝置在

3、產(chǎn)品設(shè)計過程中基于計算流體力學(xué)軟件Fluent建模的模型缺陷，提出并建立新的計算模型，運用新模型模擬優(yōu)化前后不同導(dǎo)流裝置的工作狀態(tài)，初步驗證優(yōu)化的正確性。對初步優(yōu)化的導(dǎo)流裝置進(jìn)一步優(yōu)化，結(jié)合數(shù)值計算軟件Matlab得出最優(yōu)的導(dǎo)流裝置底面錐角度數(shù)與噴口速度的函數(shù)曲線，從而得到最優(yōu)解?！　∽詈髮?yōu)化后的曝氣機樣機進(jìn)行試制和下水試驗。結(jié)果表明：樣機的溶氧率和服務(wù)面積都較原產(chǎn)品有較大提高。曝氣機的結(jié)構(gòu)優(yōu)化運用了計算流體力學(xué)及數(shù)值模擬分析的方法