离心泵性能预测及逆向设计
本文关键词:离心泵性能预测及逆向设计 出处:《武汉理工大学》2012年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:国内离心泵研究者或者制造商开发离心泵产品一般都遵循设计-单件生产-试验-改进这个循环往复的开发过程,不仅周期长,而且对人力资源和物力资源是一个极大的浪费。如果能够根据离心泵叶轮、蜗壳等过流部件的几何形状和尺寸参数准确地预测出离心泵的性能并绘制出性能曲线,甚至基于离心泵的性能需求即可选择水力模型,确定离心泵过流部件的主要结构参数,实现泵的逆向设计,对人们认识离心泵的内部流场具有非常重要的作用,同时可以在离心泵设计中节省大量的时间和资源。因此离心泵性能预测理论的研究和离心泵逆向设计的研究具有重要的学术价值和社会经济效益。 本文的主要研究工作如下: (1)本文分析了离心泵技术的发展研究现状,着重分析了离心泵性能预测的技术方法和发展状况,并比较了流场分析法、水力损失法和神经网格法三种方法的优缺点,对其未来发展趋势作了展望。 (2)运用流体仿真分析软件FLUETN和SolidWorks Flow Simulation对离心泵内部流场进行全三维数值仿真模拟,对仿真分析的步骤及其涉及的多种数学模型和其它选项等进行简单说明,选取合适的数学模型和边界条件。并将仿真计算得到的离心泵的性能参数与试验结果相对比,验证仿真结果的可靠性。 (3)讨论了离心泵的理论扬程的计算;对离心泵内各水力损失的产生机理进行分析和研究,得到离心泵内各水力损失的计算公式,采用回归分析法确定计算公式中的经验系数,建立起水力损失的数学模型;通过对离心泵内的容积损失和机械损失进行分析,建立其计算的数学模型;根据已得到水力损失数学模型和容积损失与机械损失数学模型,建立了离心泵的性能预测的数学模型。 (4)根据离心泵的相似原理和相似换算法,在离心泵水力模型的限制下,利用已经建立的水力损失—性能—结构之间的数学关系,推导出离心泵过流部件结构参数的逆向设计算法;对离心泵的性能预测算法和逆向设计算法进行程序设计,介绍了程序的结构和功能模块。 本文对离心泵进行了数值仿真分析,提出了离心泵的性能预测与逆向设计的数学模型,进行了算法的程序设计,具有较强的实用价值。
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【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TH311
【参考文献】
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,本文编号:1354139
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