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离心水泵叶轮工作曲面有限元分析及优化设计  
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【英文题名】 The Finite Element Analysis and Optimization Design on the Work Surface of Centrifugal Pump Impeller
【作者】 胡佳伟;
【导师】 吕新民;
【学位授予单位】 西北农林科技大学;
【学科专业名称】 农业机械化工程
【学位年度】 2011
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 西北农林科技大学
【网络出版投稿时间】 2011-12-27
【关键词】 叶轮; ANSYS; UG; FLUENT; 流固耦合;
【英文关键词】 impeller; ANSYS; UG; FLUENT; fluid structure interaction;
【中文摘要】 随着工农业的发展,泵的应用范围不断扩大。对泵的水力特性和运行稳定性要求越来越高。离心泵叶轮是离心水泵的重要过流部件,其工作性能、效率直接影响着离心泵的工作性能。叶轮在工作状态下受离心力和水压力的共同作用,其受力状况复杂。传统的设计方法工作量大、效率低。随着数值模拟技术和有限元分析法在叶轮机械领域的应用,为结构设计及内部流场分析提供了依据。 本文以一个中高比转数的离心泵为对象研究了叶轮内流场模拟、叶轮的ANSYS静力和模态分析以及叶轮几何参数优化。首先在UG中进行叶轮实体的三维建模,将模型进行网格划分,并利用计算流体动力学(CFD)技术得到了离心泵叶轮内部流动的压力、速度分布和叶片上的压力分布状况。通过ANSYS进行静力和模态分析。最后用遗传算法工具箱优化了叶轮的几何参数。 通过离心泵的木模图建立了叶轮的三维实体模型,采用曲面工具分析了叶轮叶片的曲面质量,使叶轮的造型更加的合理准确,提高了叶轮设计的效率。 介绍了离心泵内部流动数值模拟的理论和方法,在GAMBIT中对叶轮进行网格划分和边界条件设定。使用FLUENT软件对离心泵内部流场进行求解,准确得到了离心泵内部流动的压力、速度分布情况,...
【英文摘要】 With the development of the industry, the application of the pump is is expanding gradually. It is becoming more strict in hydraulic performance and operation stability. The impeller, as a major flowing-through parts, whose working performance and efficiency are playing a vital part in the working performance of the centrifugal pump. On the other hand, the impellers are involved in the complicated combination of the centrifugal force and water pressure. The numerical simulation and finite-element analysis a...
【更新日期】 2012-01-17

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