基于组合优化策略的离心泵叶轮优化设计

为了缩短水力机械的水力设计周期和提高设计效率,提出了一种水力机械全三维的优化设计体系,实现了叶片参数化设计、网格划分、CFD计算和后处理的过程全自动集成。采用了遗传算法(GA)全局探索、响应面(RSM)近似建模和二次序列规划方法(SQP)局部寻优的二阶组合优化策略,达到了高效优化设计水力机械叶轮的目的。利用该优化设计平台,以离心泵叶轮水力效率最大化为目标函数,以影响叶片形状的多个几何参数为设计变量,对离心泵叶轮进行了优化设计。优化设计后叶轮水力效率由原来的89.8%提高到92.4%。     

基于UG的水力机械蜗壳参数化三维造型

归纳总结目前已有的离心泵蜗壳参数化三维造型的思路,根据离心泵蜗壳二维水力设计方法,选用UG/Open为二次开发工具,在VC++6.0编程环境下,开发出由离心泵原始设计参数直接生成蜗壳实体模型的参数化三维造型程序.该程序利用外界的输入参数更改模板文件中的表达式,进而更新模板生成新的实体模型.以离心泵SM73-100-20为研究对象,对同一个叶轮建立2种不同的蜗壳模型,一种利用本程序建立,另一种采用常规建模的方法建立,利用CFD软件分别模拟这2种模型在不同工况下的性能.结果显示2个模型的性能曲线吻合程度良好,经实例检验结果表明:该程序在工程设计中的应用具有可行性和有效性.     

脱硫除尘离心泵结构设计及流场模拟分析

针对传统离心泵进行脱硫时,工作效率低、达不到节能环保的要求等问题,设计出一种脱硫除尘离心泵。采用速度系数法对脱硫除尘离心泵进行水力设计,并对叶轮和涡室的主要结构参数进行计算。采用CFturbo软件对脱硫除尘离心泵进行三维建模设计,利用Pumplinx软件分别对离心泵内部压力、速度、汽蚀进行数值模拟与分析。模拟结果表明,所设计的脱硫除尘离心泵结构合理,符合实际,满足使用要求,为后面离心泵结构改进和优化提供了依据。     

基于Solidworks的纺织机械三维参数化设计系统开发

论述了在Solidworks平台上,运用Microsoft Excel、Sql Server和Visual C ,开发纺织机械三维参数化设计系统的方法.利用这些方法,建立了纺织机械三维参数化设计系统.该系统较好地解决了企业产品零部件的参数化设计问题,对企业提高三维设计效率具有一定的参考价值.     

基于Pro/Toolkit异步模式准双曲面齿轮参数化3D建模

以球面渐开线齿廓理论为基础,运用方程生成曲线方式完成三维模型的建立,以通用三维软件Pro/E中的Pro/Toolkit开发模块为接口,用Visual C++6.0作为开发语言进行二次开发,实现了格利森制准双曲面锥齿轮参数化三维建模的具体过程。采用异步模式实现Visual C++6.0与Pro/E无缝集成完成参数化设计,避免了相似结构给设计工作带来的重复性和繁琐性,极大提高设计效率,为正在发展的CAD提供了一个有效的途径和方法。     

浅析离心泵设计方法

离心泵是利用叶轮旋转而使水发生离心运动来工作的.本文对离心泵基本参数和参数带好进行说明,对过流部件主要几何参数的水力设计计算从叶轮主要几何参数设计要点、泵体主要几何参数设计要点以及泵体积叶轮的匹配性进行分析,其次对设计的关键点进行分析.     

斜轧扩径轧辊辊形设计

根据斜轧扩径的工艺特点,利用坐标变换方法,建立了轧辊辊形的数学模型.基于Visual Basic平台,对数学模型进行分析计算,实现了参数化设计,并利用Visual Basic调用三维设计软件SolidWorks,将所得轧辊模型实体化,为斜轧扩径实际生产提供了理论指导.     

基于Visual C++的汽车同步带多轮传动参数化设计

针对汽车发动机用同步带多轮传动系统设计,编制了基于Visual C++的参数化设计程序,建立了多轮传动系统和同步带轮的三维模型,实现了设计资料中数表及其线图的程序化处理,提高了设计效率,通过对汽车同步带传动系统常规设计结果的比较,验证了程序的可行性及计算结果的正确性。     

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.     

陶瓷真空练泥机参数化模块设计研究

本文论述了基于Pro/ENGINEER的真空练泥机参数化模块设计的实现原理及过程。对利用二次开发工具Pro/TOOLKIT和Visual C++来完成三维模型参数化设计的方法做了一定的研究。     

快堆二回路钠泵叶轮与导叶叶片数设计探讨

快堆二回路钠泵是目前世界上最先进的第四代核电核心装备之一,在保证安全运行的条件下提升其运行效率至关重要.基于其原型样机的性能要求和限制尺寸,采用一元设计与CFD相结合的方式进行钠泵叶轮和导叶的水力设计并且探究钠泵叶轮叶片数与导叶叶片数的匹配规律.结果表明:只改变导叶叶片数时,不同的导叶叶片数对钠泵效率和扬程影响的最大差值分别为4.01 %和9.75%的设计参数.设计工况下钠泵叶轮与导叶叶片数的最佳匹配值为:叶轮叶片数为5、导叶叶片数为8,叶轮叶片数为6、导叶叶片数为9,叶轮叶片数为7、导叶叶片数为11,即导叶叶片数在叶轮叶片数的1.5倍附近时,泵的水力性能达到最优值.符合钠泵性能要求且水力性能最优的叶轮叶片数与导叶叶片数的匹配方案为:叶轮叶片数为6、导叶叶片数为11.     

离心泵叶轮平面图及木模图的计算机辅助设计

采用数值计算方法，推导出离心泵叶轮平面图和木模图上各个坐标系的计算公式，并在此基础上编写了叶轮平面图及木模图的计算机辅助设计程序。该设计程序既可作为旧叶轮的改进或新叶轮的设计，也可作为叶栅流场分析的子程序，为叶片优化设计提供依据．大大提高叶轮平面图及木模图的设计质量和设计速度     

基于代理模型的轴流式喷水推进泵优化设计

基于代理模型的敏感度分析以及预测方法,对喷水推进轴流泵叶片结构参数进行了优化设计研究,选取叶轮叶片和导叶叶片的安放角作为优化参数,选择效率、扬程作为优化设计的目标函数;针对优化结果,采用数值模拟的方法进行了外特性以及空化性能对比分析.结果表明：导叶叶片安放角对喷水推进轴流泵性能影响较小,叶轮叶片安放角是影响喷水推进轴流泵性能的主要因素;优化后喷水推进轴流泵的外特性以及空化性能均得到提升,效率提高了3.5%.同时,结果表明代理模型优化设计方法可以较好的适用于喷水推进轴流泵的优化设计.     

基于正交设计法的潜水泵空间导叶水力优化

运用正交设计法,对井用潜水泵空间导叶进行优化设计,选取潜水泵空间导叶的进口宽度、导叶叶片轴向长度及导叶叶片出口边与导叶场域出口轴向距离,以扬程、效率及轴功率作为评价指标,基于正交设计法设计了9组方案.通过数值计算及极差分析结果表明:导叶叶片轴向长度对潜水泵扬程和轴功率影响显著,导叶进口宽度对潜水泵效率变化较为敏感,保证一定的导叶叶片与导叶场域出口距离能改善潜水泵性能.基于多目标优化设计,可以确定本次研究的最佳方案组合为空间导叶进口宽度25 mm、导叶叶片轴向长度101 mm及导叶叶片出口边与导叶场域出口轴向距离20 mm.通过分析前三级叶轮效率、导叶出口静压及流线分布图看出,优异的空间导叶设计使导叶内部流体状态较好,保证叶轮效率维持较高水平,同时泵内流体保持较好的流动稳定性.     

涡轮钻具新型叶片型线研究及其计算机辅助设计

分析了液体在涡轮钻具叶片表面流动规律,得出高效率涡轮钻具叶片型线设计应该满足的必要条件.由此提出了一种满足条件的叶片型线模型,并根据叶片的几何关系给出了数学模型的求解方法,为提高现有涡轮钻具的工作效率提供了一种参考叶型.并应用Pro/E进行了三维特征建模,基于这种参数化的模型,直接和高级语言编写的应用程序接口,可实现自动修改实体特征.在此基础上,编制了涡轮钻具叶片设计软件,实现了涡轮钻具叶片的自动设计,提高了涡轮钻具的设计质量和设计效率.     

深井离心泵的回归分析与数值模拟

选择了叶轮叶片出口安放角、叶片进口冲角、叶轮出口宽度及导叶进口宽度这4个几何因素,按中心组合试验方法,设计了30组方案．通过FLUENT软件,对冲压井泵的全流场进行数值模拟,获得了额定工况下30组方案的效率．采用四元二次回归方程拟合四因素与效率值之间的函数关系,通过求解回归方程以寻求最优几何参数组合．利用DesignExpert6．0．5软件对回归模型进行分析,得到二次回归响应面图．由图中发现：在给定的范围内,叶轮出口宽度对效率的影响最为显著,表现为等值线最密;导叶进口宽度与叶轮叶片出口安放角次之;叶轮叶片进口冲角对效率的影响最小,表现不显著．通过样机试制及试验,发现在设计工况下采用两级全流场的数值模拟值与试验值相当接近,误差在2％以内,验证了数值模计算的可行性．     

稳流式变量叶片泵配油盘设计

通过时稳流式变量叶片泵的静态特性分析，调节内力计算，论述了配油盘合理设计的重要性，设计了结构较为合理的配油盘，并通过测试该泵的静态特性，证明其设计的合理性。     

车用轴向可调喷嘴增压器喷嘴环流场分析

对车用轴向可调喷嘴增压器喷嘴环内流特性进行研究,建立涡轮仿真模型.运用NUMECA软件对该模型进行变工况数值模拟,结合变工况下涡轮测试数据进行对比,证明仿真模型的有效性.针对已验证有效性的仿真模型对喷嘴环压力场、速度场分布进行分析,了解喷嘴环内部流动情况.结果表明:在增压器处于高、低速工况时喷嘴环的前缘处出现气流滞止,形成局部低压区;增压器处于低速工况时,喷嘴环尾缘附近出现小范围尾迹区;增压器处于高速工况时,喷嘴环斜切区尾缘处出现大范围尾迹区.分析结果可为该型增压器喷嘴环叶片叶型提供优化和设计建议.     

离心泵叶轮轴面投影图的计算机辅助设计

针对传统离心泵轴面投影图的准确性差、制作繁琐费时的缺点，对叶轮轴面投影图所涉及的参数进行了数值分析，推导出了相应的解析方程式，并在此基础上编写了轴面投影图的计算机辅助设计程序。本程序可作为叶栅流场分析的子程序，为叶片优化设计提供依据。     

导叶式混流泵叶片三坐标测量分析

针对导叶式混流泵叶片在实施加工前测量困难或无法测量的问题,应用UG软件对叶片型面进行分析,运用坐标转换原理对叶片尺寸实施坐标转换,为叶片的准确测量提供了最终的优化方案。