基于Bézier曲面造型与CFD分析的离心泵叶轮优化设计

发布时间：2024-11-02 11:38

　　本文将曲面造型与数值计算有机的结合在一起应用到离心泵叶轮的优化设计中。采用曲面造型得到计算区域，通过对离心泵叶轮内部流场的数值计算与分析，为离心泵优化设计提供准确的修改意见，设计出水力性能优异的叶轮。 首先采用速度系数法计算得到离心泵叶轮的基本参数，再由Bézier曲线生成一组叶轮叶片型线，按照加厚原理对型线进行加厚，得到正背叶片线，再采用张量积Bézier曲面生成叶片正背面，由MDT进行三维实体造型得到叶片，从而得到流场计算区域的模型。而后采用基于雷诺时均N-S方程与标准κ-ε湍流模型来求解离心泵叶轮内三维粘性紊流，在非结构化网格中，采用基于有限元的有限体积法对方程进行离散，用压力校正法进行数值求解。本文结合实例，通过对原型泵CFD计算结果的分析，提出了两个优化改型方案，并对优化改型方案进行了数值计算。通过与原型泵结果的对比，说明优化改型设计是成功的。

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

分别进行造面，而后对各个面进行光滑达接，即完成了叶片造型。然后在MDT软件里输出三维实体。本论文中对于叶片头部采用了修圆程序，即可得到如图3一3所示的叶片三维实体。图3一3离心泵叶片三维实体模型在得到叶片实体后，即可由前后盖板的型线生成前后盖板，这样就可得到离心泵叶轮的三维实体模....

第三章离心泵叶片优化设计模型的建立图3一4离心泵叶轮实体模型(无前盖板)本文计算流场时是取了叶轮的六分之一作为研究对象，主要是从计算机容量、工程实际需要以及能否真正表达流场特性的角度出发，取叶轮叶片的六分之一个周期来做计算区域，进行流场计算。计算区域如图3一5所示。{{{{{蘸蘸....

鬓鬓鬓蘸蘸}}}蘸蘸爵爵爵黝馨馨lll蒸蒸)))))蘸蘸(((馨馨瓢瓢瓢瓢lll}}}蘸蘸图3一5六分之一个计算周期区域

生附加误差的插值。根据流动的对称性，本文选取了叶轮六分之一个周期区域为计算域，这样可以大大地减少了计算量，并且提高了计算精度。对叶轮流道进行网格划分的结果如图5一4所示，计算单元总数约为28万个。图5一4计算区域网格划分

本文编号：4009537