基于UG的离心叶轮轴面流道绘制软件开发

以UG作为二次开发平台,采用UG/Open API、Menscrip和MFC联合开发方法,研究基于离心泵一元理论设计的轴面流道的绘制方法.利用MFC开发工具完成对话框的设计并生成程序设计框架,在程序框架中编写叶轮基本尺寸计算程序;建立样板模型并添加几何约束和尺寸约束,通过修改相应参数完成轴面流道的绘制;最后根据几何关系,分内切圆与两直线相切、内切圆与两圆弧相切、内切圆与圆弧直线相切3种情况,计算轴面流道过水断面面积、内切圆圆心和半径等参数,绘制内切圆和过水断面面积沿流道中线变化曲线,完成轴面流道过水断面变化情况检查.文章提出样板模型的约束设置方法,实现了轴面流道的绘制,为开发二维水力设计和三维造型集于一体的软件打下了基础.     

离心泵叶轮CAD系统中流道几何模型的构造

提出了一种离心泵叶轮的计算机辅助设计方法,给出了保证叶轮流道光顺的几何模型;在按过水断面面积变化规律设计叶轮流道时,对轴面流道和叶片同时进行设计,使得最终设计出的叶轮轴面流道和叶片所确定的叶轮流道的过水断面面积积分布情况精确地符合设计目的。为提高离心泵叶轮的设计质量及效率提供了一个新的方法。     

基于辅助线的螺旋离心泵叶轮的水力设计方法改进

基于一元理论的设计方法,类比普通离心泵的设计方法对螺旋离心泵叶轮进行水力设计,通过实例详细介绍设计过程,绘制轴面投影图、轴面截线图及叶片剪裁图等.通过对采用传统方法进行的轴面流线分点所出现的一些问题进行分析,提出离心泵叶轮水力设计的改进方法.改进后的方法解决了流线剪裁图上进口边难以确定以及螺旋离心泵叶轮离心部分轮缘处流线走势不易表现等问题.     

离心泵叶轮计算机辅助几何设计

改进离心泵叶轮的设计方法和设计手段是改进离心泵性能和提高离心泵效率的重要途径。本文在分析了目前的离心泵叶轮几何设计方法缺陷的基础上，给出了一种新的离心泵叶轮的计算机辅助几何设计方法，并在计算机上实现。该方法改善了叶轮的水利学性能，设计出的离心泵叶轮的轴面流线光顺，流道的过水断面面积变化规律符合设计要求，设计精确性和设计工作效率均大为提高。由于受篇幅所限，本文仅简述该设计方法的基本思想。     

低比转速离心泵叶轮的水力设计数值方法

低比转速离心泵叶轮因扬程高、流量小、流道长而使内流状态复杂,其水力设计普遍采用基于相似理论的方法,叶轮水力性能高度依赖叶轮模型和设计者的经验.综合考虑相似理论设计经验成熟和叶轮空间流动理论设计的优势,采用二元流动理论,应用准正交线法绘制轴面流网,结合欧拉能量方程,进行轴面速度的迭代计算,根据轴面速度的分布要求,不断优化...     

基于螺旋离心泵内部流动特性的叶轮型线建模

为使计算机辅助设计在螺旋离心泵设计中得到更为深入的应用,根据螺旋离心泵流道内流体运动特征,建立表述理想状态下泵流道内流体质点运动轨迹的数学模型.将此数学模型作为叶轮型线模型,在MATLAB中解得叶轮轮缘、轮毂型线数据,将型线数据导入PRO/E生成三维空间的叶轮轮缘、轮毂型线,使用造型工具直接构造叶轮.通过螺旋离心泵设计实例及数值模拟验证,使用该设计方法设计过程简洁,对设计经验要求降低,设计质量得到提高,螺旋离心泵模型在设计工况,效率提高9.39%.     

基于CFD的中高比转速离心泵叶轮的设计方法

采用了一元理论和二元理论有势流动规律2种设计方法,对中高比转速离心泵叶轮进行水力设计.采用Flu-ent数值模拟,分别计算叶轮叶片的轴面速度和速度矩,通过分析叶片的轴面速度分布曲线和速度矩分布曲线,验证基于一元理论的叶片轴面速度并非沿过水断面均匀分布,二元理论有势流动设计方法可以设计出叶片内大部分流体满足轴面流动为有势流动的叶轮,但是设计方法尚不成熟.通过CFD计算可以得到泵的特性曲线,采用一元理论设计的叶轮的水力性能好于采用二元理论设计的叶轮,在用二元理论进行叶轮的水力设计中,速度矩分布规律曲线的选取对叶轮的水力性能影响很大.     

离心叶轮轴面液流过水断面面积解析

在传统的叶轮轴面投影图设计方法中,通常是以生成轴面液流过水断面形成线的等腰三角形的重心代替形成线的重心,因而只能得到过水面积的近似解。笔者以线积分和重心定理为依据,通过数学分析,导出了形成线重心的准确位置,保证了断面面积的精确性。这一结果将有助于提高叶轮设计质量及其水力性能。     

离心泵叶轮的计算机辅助设计方法

本文是根据一元流动理论对离心泵的扭曲叶片叶轮进行“电子计算机的辅助设计”,主要内容包括:有关参数的计算和确定,轴面图的绘制及流道检查,平面方格网叶片绘型。     

离心泵叶轮轴面流道约束建模及其初值计算

提出了描述离心泵叶轮轴面流道的通用约束模型，给出了获得满意初始模型的数值解法，因此避免了“内切圆校正法”中型线调整和面积计算等方面的不足，为离心泵叶轮CAD提供了一种有效的轴面流道建模方法。     

混流式水力机械S_2流面杂交命题的变分原理

本文从理论上研究水力机械转轮轴面流道的设计方法。首先用坐标旋转法和映象平面法分别解决混流式S_2流面杂交命题主方程的奇异性和求解域边界未定问题。然后对混流式S_2流面半反命题的变分原理进行反演变换得到混流式S_2流面不可压缩流动A,D和E类杂交命题的变分原理和广义变分原理。将原来求偏微分方程组的边值问题转化为求一等价泛函的驻值问题,从而可以应用各种变分直接解法如有限元法进行水力机械转轮轴面流道的设计、改型和三维流场分析。     

规整填料塔内气相流动的计算流体力学模拟

通过引入表征体元的概念，采用体积平均的方法，使规整填料塔内的非连续介质连续化，建立了规整填料塔内气相单相流的体积平均连续性方程、运动方程和质量传递方程；用PHOENICS3．3对规整填料塔内气相单相流的速度分布和质量分数分布进行了模拟，给出了xz剖面的压力分布图、xz和xy剖面的速度分布图和不同时刻xz剖面的示踪剂浓度分布图；模拟结果能反映规整填料内气体的流动情况．结果表明：在压力小于2．0MP。时，气相轴向返混系数基本不受压力的影响，且随着有效气速的增加，其明显增加；轴向返混系数的模拟值与实验值的相对偏差小于40％．     

静定和静不定杆系结构中节点位移的一种计算方法

将速度投影定理推广到弹性杆,通过定义杆的单位向量,建立了杆端点的位移与杆轴向变形的几何关系,用此关系计算杆系结构的节点位移和建立静不定杆系结构的变形协调方程具有程式化和普遍性的特点,避免了绘制位移图和寻找几何关系的繁琐。算例表明该方法的优越性。     

长线路工程GPS控制网工程椭球建立方法

用传统的高斯投影方法处理东西跨度较大的线路时,频繁换带既不能解决参考椭球面投影至高斯平面产生的投影长度变形,也不能解决高程归化引起的长度变形的影响。因此,有学者基于最小二乘法、空间坐标系旋转和椭球变换等理论,提出了一种建立工程椭球的新方法。笔者在此理论基础上,通过高铁GPS控制网的具体实例对该方法进行了验证和分析。试验分析表明:该方法可大大减少投影后横轴方向变形分量,避免高斯投影分带现象,同时有效减小高程引起的投影变形。特别适合东西跨度较大的长线路工程,且数学模型成熟、计算过程清晰,对线路工程测量具有借鉴作用。     

电阻率测井三维模式匹配法中的平面数值分析

在地层非轴对称条件下建立了新型的坐标系,详细介绍了计算电阻率测井响应的三维模式匹配理论。在井轴与地层法线所形成的平面上用数值方法计算,与此面垂直的方向上用解析方法计算;详细推导了平面上的偏微分方程及其相应的等价变分问题;选定平面三角形基函数作为型函数,确定了单元方程和单元矩阵;给出了网格划分方法及其总体矩阵的安装方法;最后通过求解广义特征值问题完成了平面二维区域的数值分析。结果表明,在均匀介质中,新方法的数值结果与解析分析的结果是一致的,精度也得到了保证,验证了平面数值分析方法的正确性,为进一步完成全三维的模式匹配作好了准备。     

幂函数荷载作用下图乘法的一种新方法

给出了幂函数荷载作用下求解结构位移的图乘法的一种新方法.首先介绍了结构在复杂荷载作用下的弯矩图的叠加原理,然后研究了幂函数分布荷载作用下的弯矩图的面积及形心位置.求出弯矩图的面积及形心位置后根据叠加原理可以由此求解结构在幂函数荷载作用下的位移.该方法可以避免采用结构力学传统方法对非标准抛物线图形求解时常见错误,是对结构...     

光滑平行板高速非达西渗流实验研究

对于深埋隧洞,由于高地应力和高水压环境,隧洞通过较宽的裂隙就可能发生较大的突水和涌水,而此时水在裂隙中的流动是处于非线性状态,因此开展了光滑平行板高速非达西渗流实验研究.详细介绍了光滑平行板的实验装置和实验步骤,通过对实验数据整理,利用Forchheimer形式的高速非达西渗流运动方程进行曲线拟合,得到每种隙宽的非达西影响系数、渗透率和方差,最终得到本实验的非达西渗流影响系数与渗透率之间的表达式,最后分析了实验产生误差的原因.     

最优同伦渐近法在带滑移的6常数Oldroyd流体模型中的应用

应用最优同伦渐近法（OHAM）研究了6常数Oldroydl流体的平面Couette流、平面Poiseuille流和平面Couette Poiseuille流这三个非线性问题.介绍了6常数Oldroyd流体的平面Couette流、平面Poiseuille流和平面Couette Poiseuille流的控制方程和边界条件,应用最优同伦渐近法对上述问题进行求解,并给出模拟仿真,根据仿真结果讨论了滑移参数对速度分布的影响.