水泵設(shè)計(jì)和水泵節(jié)能改造
水泵葉輪是決定水泵性能的關(guān)鍵部件,采用全三元黏性正問題計(jì)算與反問題設(shè)計(jì)迭代進(jìn)行水泵葉輪設(shè)計(jì),是目前國際通行的高性能葉輪的設(shè)計(jì)方法。 全三元黏性正問題計(jì)算是應(yīng)用全三元CFD理論和技術(shù)直接求解葉輪內(nèi)流場參數(shù),其主要特點(diǎn)是(1)采用了全三維粘性流體力學(xué)模型;(2)求解控制方程組的離散方法采用了適合工程應(yīng)用的有限體積法;(3)采用成熟的網(wǎng)格劃分技術(shù)和前后數(shù)據(jù)處理技術(shù),求解出泵內(nèi)三維粘性流場的速度分布、壓力分布及其它流動(dòng)特征參數(shù),為反問題設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 反問題則是根據(jù)實(shí)際運(yùn)行需要流量、揚(yáng)程、功率和效率等工況參數(shù),以及流動(dòng)控制邊界條件等要素,設(shè)計(jì)水泵葉輪和蝸殼等過流部件的幾何尺寸和形狀,從而實(shí)現(xiàn)對葉輪內(nèi)流動(dòng)特征的控制。 根據(jù)上述水泵葉輪研究設(shè)計(jì)思路,分析研究水泵實(shí)際運(yùn)行工況,對低效率葉輪的葉片形狀、葉片進(jìn)出口幾何形狀、葉輪前后蓋板幾何形狀做設(shè)計(jì)改進(jìn),達(dá)到減小損失、提高效率的效果。 購買了PHOENICS、FLUENT、NUMECA等商用CFD軟件,購置了聯(lián)想1800集群式計(jì)算機(jī)系統(tǒng),采用“兩類流面”理論編制了葉輪設(shè)計(jì)軟件,提高了設(shè)計(jì)水平,縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期,部分成果已經(jīng)為企業(yè)采用。
上海理工大學(xué)
2021-04-11