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時間:2017-11-15 16:09:00   來源:本網   添加人:admin

脉动时空彩游棋牌游 www.mjrgi.com   在潛水泵的設計中,導流器在一定程度上決定了泵的結構形式和性能。高效率的潛水泵不但要求高效的葉輪,而且還需要與葉輪有良好匹配的導流器。

  如果導流器不匹配,不但降低泵的效率,而且還會在一定程度上影響泵的性能穩定111.以往對導流器的設計是依據傳統的方法繪制圖紙,進而制作模型,然后在試驗臺上測試其性能,直至達到滿意的結果為止。顯然,這種做法對導流器內部流動知之甚少,而且研發時間長、費用高。隨著計算機技術的發展,研究人員通過數值模擬的方法來研究潛水泵的內部流動規律。借助CID(Canpumiaial FUidDynanCS)數值模擬技術,可以縮短產品研發時間,降低費用,同時能較好地掌握內部流動規律。在運用計算流體力學(CF))模擬的過程中,實體模型的建立是CFD十算的前提。在國內外,研究人員對潛水泵三維設計主要集中在葉輪的三維建模研究上,而對導流器的研究較少121.導流器是一個復雜的空間曲面體在其設計過程中,葉片形狀復雜,扭曲嚴重,且厚度不一致,使得導流器葉片的建模成為整個實體模型建立的重點和難點。筆者以250Q125型潛水泵為例,采用AuAD2006軟件,來介紹基于剪裁圖的潛水泵導流器三維建模方法和步驟。

  1數據準備根據潛水泵設計參數(如流量、揚程、轉速和效率等)進行水力計算,得到泵的主要結構參數。利用速度系數法計算出導流器葉片繪型時所需要的幾何尺寸、角度和葉片數等參數,生成導流器葉片的水力模型。對于250Q25型潛水泵,其設計參數如下:效率/%76經計算得到的導流器結構參數如表1所示,軸面投影圖如所示。

  表1導流器結構參數Tb 80553109.9273090857導流器葉片繪型采用扭曲三角形法,步驟如下:1)在軸面投影圖上做木模截面;3)在展開圖上畫流線;基金項目:山西農業大學科技創新基金項目(2⑴8034)―)男,山西太谷人,講師,(E葉片加厚;葉片繪型質量檢查;葉片間進口流道面積的檢查。

  導流器葉片的剪裁圖和流線展開圖如和所示。

  2潛水泵導流器建模的方法和步驟基于剪裁圖的潛水泵導流器三維建模是利用導流器葉片剪裁圖上的截面數據,結合軸面投影圖,反算出葉片工作面的軸面截線坐標。以軸截面流線的三維控制點坐標值為基礎,進行曲線擬合,并以此來實現葉片曲面的造型,進而生成葉片實體的過程。

  21葉片工作面控制點的生成根據葉片木模剪裁圖,對葉片軸面投影圖和葉片水平截面圖的平面坐標進行空間轉化,這樣可以得到每個截面圖中截線上點的三維空間坐標,即葉片工作面控制點。葉片工作面控制點坐標數據如表2所示。

  表2導流器葉片木模剪裁圖工作面坐標外流線坐標內流線坐標a―a進口邊出口邊22葉片軸面截線的生成空間三維曲線的生成方法有多種,既可以調入曲線方程,又可以導入AuoCAD二維曲線。本文采用的是輸入控制點數據的方法。

  首先,根據表2得到的工作面控制點數據,將生成的點數據轉化為AutoCAD所支持的xl文件格式,即XYz XYZ導流器葉片內外流線展開36.632生成,可以通過繞軸旋轉閉合對象360°來創建輪轂實649.5 24體。導流器輪轂實體如所示。具體操作是調用下963.3 16拉式菜單:繪圖―多段線;繪圖―面域;繪圖―建模―然后,根據葉片內外流線三維坐標,繪制葉片工作面控制點,順次連接相應截面上內外流線的兩個控制點,生成葉片工作面軸面截線圖,如所示。具體操作是調用下拉式菜單:繪圖―點―多點;繪圖―直線。

  葉片工作面軸面截線圖Fig4 The 23葉片工作面及葉片實體的生成首先,通過對包含兩條或兩條以上橫截面曲線的一組曲線進行放樣來創建三維曲面。橫截面上的曲線通過平滑擬合方式生成流暢的葉片工作面,如所示。具體操作是調用下拉式菜單:繪圖―建模―放樣。

  其次,依據葉片厚度的加工要求,即從工作面向背面加厚,外流線為等厚4mm內流線為等厚3mm對葉片工作面進行加厚,生成葉片實體模型,如所示。具體操作是調用下拉式菜單:修改―三維操作―加厚。

  24導流器的建模導流器是葉片實體和輪轂實體的組合體。導流器輪轂是軸對稱的回轉體,從特征造型的角度來看,屬于隆起特征中的旋轉特征。旋轉特征是由特征截面繞旋轉中心線旋轉一定的角度而生成的一類特征。相對而言,這類特征比較單一,控制的參數也有限,比較容易綜合葉片實體與導流器輪轂實體,在三維空間中繞輪轂旋轉軸對葉片進行三維環形陣列操作,就得到導流器實體,如所示。具體操作是調用下拉式菜單,修改―三維操作―三維陣列。

  葉片實體圖Fig導流器輪轂實體圖Fig導流器實體圖Fig 3建模中需注意的問題為了保證截面轉換過程中數據的有效性,要增加截面控制點的數量151,尤其是在曲率比較大的位置。

  2)在軸面投影圖上做木模截面時,截面間一般取等距離,彎曲嚴重的部位間距要適當縮小。

  3)模型建好后,調用EXPCRT命令,將繪圖結果輸出為ASC萼式文件(擴展名為a)以便在GAMBT中進行后續處理,進而為CF分析奠定可靠的基礎。

  4結論基于剪裁圖的導流器三維建模能系統地反映導流器葉片設計理論,從而更好地進行深層次的研究。

  潛水泵導流器的三維建模是對其內部流場分析的基礎和前提?;贏uAD的三維建模功能,采用從點到線、從線到曲面、再從曲面到實體的方法,實現了潛水泵導流器的三維實體建模。

  運用AutoCAD軟件能夠很好地實現潛水泵導流器的三維建模,較好地保證生產出的導流器更加符合潛水泵性能,對提高產品設計質量、縮短研發周期、降低生產成本具有較大的科研和經濟意義。