畢業(yè)設(shè)計(jì)資料 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)模板

摘要洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）II（2）通過(guò)計(jì)算功率來(lái)挑選動(dòng)力箱P1為切削功率；η為多軸箱傳動(dòng)效率，半軸殼體取；此次加工工件材料HB200所以η取0.8。所選擇的動(dòng)力箱的電動(dòng)機(jī)功率一定要大于實(shí)際生產(chǎn)需要，還要根據(jù)主軸所需轉(zhuǎn)速選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)。計(jì)算如下：（4-4）左動(dòng)力箱的選取計(jì)算：右動(dòng)力箱的選取計(jì)算：η所以左動(dòng)力箱的選取1TD40,電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y132M2-6。右動(dòng)力箱的選取1TD32,電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y100L2-4,主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)下表4-4表4-4主要技術(shù)參數(shù)型號(hào)型式電動(dòng)機(jī)型號(hào)電動(dòng)機(jī)功率KW電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速輸出軸轉(zhuǎn)速=2\*ROMANIIV（3）配套通用部件根據(jù)液壓滑臺(tái)的型號(hào)，選擇對(duì)應(yīng)滑臺(tái)的側(cè)底座，左側(cè)底座型號(hào)為1CC501M,寬度Bmm，長(zhǎng)度Lmm，其高度mm。右側(cè)底座型號(hào)為1CC401M,寬度B=600mm，長(zhǎng)度Lmm，其高度mm。4.3.3需考慮的問(wèn)題（1）夾具大小的確定，夾具輪廓大小是指夾具底座的長(zhǎng)、寬、高。不僅考慮加工零件的輪廓大小，形狀，加工位置，還要考慮有足夠空間確保定位，夾具的加緊機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向系統(tǒng)，夾具底座與其底座連接也必須足夠空間。（2）組合機(jī)床裝料高度的確定，自己時(shí)，它的裝料高度可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求在之間選取。裝料高度確定與該車(chē)間里輸送加工零件的滾道高度相一致。有加工工序圖知：加工工件最低孔位置h2是102.6mm,整個(gè)組合機(jī)床主軸高度h1是100mm，組合機(jī)床左側(cè)滑臺(tái)總高h(yuǎn)3是360mm,組合左側(cè)滑臺(tái)高h(yuǎn)3是320m側(cè)底座高度h4=560mm，裝料高Hh1-h20.5h3h4992.9考慮加工誤差，所以H取1000mm。中間底座的大小要保證夾具在其上面有足夠空間。中間的底座長(zhǎng)要依據(jù)運(yùn)動(dòng)部件及與其機(jī)床的位置關(guān)系來(lái)確定，滿(mǎn)足加工零件合理性。特別是，確保加工完成時(shí)，加工零件端面到左右箱體端面的距離不小于加工示意圖上距離。機(jī)床與夾具外表面之間要有方便組合機(jī)床調(diào)整，維修的空間。組合機(jī)床的中間底座還設(shè)有溝槽，方便排屑。中間底座長(zhǎng)度方向計(jì)算如下：(4-5)—加工完成時(shí)，左右多軸箱端面到加工零件端面間的長(zhǎng)度?！笥叶噍S箱厚度，都是325mm?！患庸ち慵拈L(zhǎng)度，為260mm。EQEQ—多軸箱與滑臺(tái)交叉部分（mm），本題目為300mm。EQ—加工按成時(shí)，液壓滑臺(tái)與滑座相對(duì)位置取40mm?！庸ね瓿蓵r(shí)滑座前面與側(cè)底座前面的距離。總結(jié)得長(zhǎng)mm,高mm，寬mm（4）主軸箱外形尺寸計(jì)算，主軸箱的厚度是一定的，臥式鉆床的厚度是325mm，在畫(huà)聯(lián)系尺寸圖時(shí)，圖中變現(xiàn)其寬度、高度及其最低主軸高度h1。主軸箱外形尺寸，大致確定計(jì)算:(4-6)(4-7)—零件水平方向相距最遠(yuǎn)孔間距；—其中軸中心離箱外壁的最近距離；—孔豎直方向最遠(yuǎn)的兩孔長(zhǎng)度數(shù)值；—主軸最小高度。以上尺寸通過(guò)加工零件的出，考慮到主軸箱內(nèi)各部件尺寸。b1取100mm。對(duì)于左主軸箱:mmmm對(duì)于右主軸箱:mmmm考慮到與動(dòng)力箱的配合尺寸，則左主軸箱寬取630mm，高取500mm。右主軸箱寬取500mm，高取500mm。4.3.4聯(lián)系尺寸的畫(huà)法和過(guò)程(1)畫(huà)出主視圖，其中所表現(xiàn)出來(lái)的位置與組合機(jī)床加工位置相同，可以選擇合適比例繪制。(2)圖中含有左視圖，其中要表示清楚其在寬度方向上的位置關(guān)系以及尺寸關(guān)系。和主視圖一起構(gòu)成聯(lián)系尺寸圖。(3)其中還要表現(xiàn)出工作狀態(tài)和組合機(jī)床中關(guān)聯(lián)尺寸，展現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部件的起點(diǎn)，加工終點(diǎn)狀態(tài)等，還有一些部件位置關(guān)系幾電動(dòng)機(jī)參數(shù)。第5章組合機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算生產(chǎn)率計(jì)算卡是反應(yīng)組合機(jī)床加工零件的往復(fù)過(guò)程、加工時(shí)長(zhǎng)、切削三要素、加工效率等技術(shù)條件通過(guò)計(jì)算生產(chǎn)率的過(guò)程來(lái)體現(xiàn)。通過(guò)計(jì)算來(lái)確定組合機(jī)床是否合理。計(jì)算實(shí)際生產(chǎn)率Q，在年生產(chǎn)綱領(lǐng)下的生產(chǎn)率。這是在全年工作時(shí)間的前提下，通常，大多數(shù)工廠都是23500h，所以這次設(shè)計(jì)實(shí)際生產(chǎn)率如下：個(gè)/h（k指加工時(shí)間）理想生產(chǎn)率Q1指該組合機(jī)床在1小時(shí)內(nèi)實(shí)際能夠加工的零件個(gè)數(shù)。(個(gè)/h)(5-1)T指加工單個(gè)零件所花費(fèi)的時(shí)長(zhǎng)。EQ（5-2）式中：—是刀具加工時(shí)進(jìn)給行程長(zhǎng)度（mm）?！堑毒呒庸r(shí)進(jìn)給量（mm/min）?！慵砻嫘枰庹?，一般指刀具在加工完成時(shí)在無(wú)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)5～10r花費(fèi)的時(shí)長(zhǎng)（min）?！倾@頭快進(jìn)、快退行程距離（mm）?！@頭快速行程速度。這里取10m/min。—直線移動(dòng)時(shí)間，取0.1min?！ぜb、卸時(shí)長(zhǎng)，取1min。由于左主軸箱進(jìn)給速度低，加工時(shí)間長(zhǎng)以加工左孔加工結(jié)束記。min個(gè)/h通過(guò)計(jì)算比較，該組合機(jī)床的設(shè)計(jì)生產(chǎn)率滿(mǎn)足理想生產(chǎn)率要求。生產(chǎn)率計(jì)算表見(jiàn)5-1。表5-1生產(chǎn)率計(jì)算卡加工零件名稱(chēng)半軸殼體毛胚種類(lèi)鑄件材料硬度工序名稱(chēng)半軸殼體左右兩面孔加工工序號(hào)序號(hào)工步名稱(chēng)被加工零件數(shù)加工直徑mm加工長(zhǎng)度mm工作行程mm切削速度m/min轉(zhuǎn)速r/min每轉(zhuǎn)進(jìn)給量mm/r每分鐘進(jìn)給量mm/min機(jī)動(dòng)時(shí)間輔助時(shí)間共計(jì)裝入工件EQ工件定位夾緊左動(dòng)力部件快進(jìn)EQ鉆孔鉆孔快退右動(dòng)力部件快進(jìn)鉆孔快退EQ松開(kāi)工件卸下工件備注本機(jī)床裝卸取1分單位工時(shí)機(jī)床實(shí)際生產(chǎn)率Q1件/h機(jī)床理想生產(chǎn)率Q件/h負(fù)荷率附錄PAGE16結(jié)論組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)了研究工藝過(guò)程，通過(guò)對(duì)刀具選擇，然后確定切削用量，通過(guò)切削用量得出機(jī)床各項(xiàng)性能參數(shù)，然后通過(guò)性能參數(shù)選擇合適部件，進(jìn)而完成組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)過(guò)程鉆頭的選擇滿(mǎn)足加工精度的要求，并且簡(jiǎn)單方便。左右電動(dòng)機(jī)型號(hào)滿(mǎn)足所需功率要求，比較合理。液壓滑臺(tái)滿(mǎn)足工作行程，加工速度各方面要求。側(cè)底座和主軸箱分別于液壓滑臺(tái)和動(dòng)力箱相配合。設(shè)計(jì)過(guò)程比較合理、有序。設(shè)計(jì)內(nèi)容清晰、明了。工序圖的繪制，讓加工過(guò)程，定位知識(shí)，運(yùn)用正確，能清晰表現(xiàn)加工過(guò)程內(nèi)容。并且對(duì)于主軸的直徑的確定和接桿的選取都有了明確的標(biāo)準(zhǔn)。繪制設(shè)計(jì)聯(lián)系尺寸圖，清晰的表達(dá)了機(jī)床的組成，通用部件型號(hào)，還有通用部件相關(guān)聯(lián)系以及配合關(guān)系。謝辭我在這次設(shè)計(jì)中多次面對(duì)困難，能夠很好的完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，這都要?dú)w功于我家人，老師，同學(xué)們的幫助。是我家人對(duì)我精神上的鼓勵(lì)和支持，是我的老師們對(duì)于專(zhuān)業(yè)知識(shí)的解答和孜孜不倦的教導(dǎo)，還有我的同學(xué)們，我們一起討論，互相幫助。我的畢業(yè)設(shè)計(jì)老師鮑老師，教導(dǎo)我們廢寢忘食。每次她都在百忙之中抽出時(shí)間指導(dǎo)我們，她甚至抽出午休時(shí)間指導(dǎo)我們?cè)O(shè)計(jì)。當(dāng)我們問(wèn)題多時(shí)，她沒(méi)有吃午飯的時(shí)間，只能吃點(diǎn)餅干充饑。特別感謝她。還要感謝我宗春麗老師，是她帶我走進(jìn)了機(jī)械學(xué)，為我畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。感謝X莉潔是她教會(huì)了我機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容，對(duì)這次畢業(yè)社非常有用。還有X洪濤老師，因?yàn)樗险n講的不僅對(duì)我這次設(shè)計(jì)很大幫助，還影響我以后的工作學(xué)習(xí)。還有鄒老師為了我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)放棄星期六，教我們新的三維軟件，為我們快速繪制三維圖提供了更多選擇。他還是我計(jì)算機(jī)制圖的啟蒙老師。還要感謝我的液壓老師X長(zhǎng)昕老師，雖然這次設(shè)計(jì)液壓知識(shí)相對(duì)較少，但他教給我們思維方法在這次設(shè)計(jì)中完全體現(xiàn)，設(shè)計(jì)選擇通件就如分析液壓系統(tǒng)圖一樣，一步步走，最后統(tǒng)籌分析。感謝這些X經(jīng)幫助我的人們，是她們讓我更進(jìn)一步。還要感謝我的母校為我提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。我的母校和我一起度過(guò)了這些四年時(shí)間。特別感謝這些幫助我的人。聶俊超2015年6月參考文獻(xiàn)[1]X理.設(shè)計(jì)圖學(xué).北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2006.[2]X立德.北機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京：高等教育出版社,2006.[3]馮辛安.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì).第二版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2005.[4]X昆.何小柏.汪信遠(yuǎn)機(jī)械設(shè)計(jì).機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社,2010.[5]文九巴.機(jī)械工程材料.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2009.[6]X宗澤.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2005.[7]于志偉.Pro/ENGINEER零件設(shè)計(jì)完全手冊(cè)[M].北京：人民郵電出版社,2007.[8]任小中.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).北京：科學(xué)出版社,2012.[9]X宗澤.羅盛國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].4版.北京：高等教育出版社,2006.[10]江德濤.林亨耀.設(shè)備潤(rùn)滑手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2009.[11]X朝儒.彭福蔭.高政一.機(jī)械制圖[M].4版.北京：高等教育出版社,2001.[12]X圣莊.金屬切削機(jī)床概論[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2004.[13]余夢(mèng)生.X宗澤.機(jī)械零部件設(shè)計(jì)手冊(cè)：選型、設(shè)計(jì)、指南[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社,2006.[14]X夢(mèng)群.先進(jìn)制造技術(shù)導(dǎo)論[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社,2005.[15]趙雪松.任小中.于華.機(jī)械制造裝配設(shè)計(jì).武漢：華中科技大學(xué)出版社,2009.[16]何銘新.錢(qián)可強(qiáng).徐祖茂.機(jī)械制圖.北京：高等教育出版社,2010.[17]牛永生.X隆.X力.姜春英主編.機(jī)械制造技術(shù).西安：陜西科技出版社,2012.[18]鄭金興.機(jī)械制造裝配設(shè)計(jì)[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社,2008.[19]馬玉錄.X東雪主編.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)英語(yǔ).北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2013外文資料翻譯基于OPENFOAM研究雙葉片泵內(nèi)部流動(dòng)X侯林,任正非X凱,X鄧浩X敏,X敏高流體機(jī)械工程技術(shù)研究中心、江X大學(xué)、鎮(zhèn)江212013、中國(guó)。電子郵件:liuhoulin@(2011年9月24日收到修改后的1月9日,2012)文摘：離心泵的內(nèi)部流動(dòng)分析逐漸成為液壓設(shè)計(jì)和一個(gè)重要的問(wèn)題提高性能。如今,CFD仿真工具箱泵的內(nèi)部流動(dòng)主要包含商業(yè)工具和開(kāi)放源工具。有一些缺陷為商業(yè)CFD軟件內(nèi)部三維湍流流動(dòng)的數(shù)值模擬泵,尤其是在捕獲偏離設(shè)計(jì)的操作條件下的流動(dòng)特性。此外,研究人員很難做進(jìn)一步的調(diào)查,因?yàn)槲瓷陥?bào)的來(lái)源。因此,一個(gè)開(kāi)源軟件喜歡空曠的田野操作和操作(OpenFOAM)與研究人員來(lái)自世界各地越來(lái)越受歡迎。在本文中,一個(gè)新的計(jì)算研究是實(shí)現(xiàn)基于最初的解決者和被用來(lái)直接模擬穩(wěn)態(tài)內(nèi)流的雙葉片泵,以特定的速度是111。為了披露特點(diǎn),三個(gè)研究計(jì)劃進(jìn)行的。比率(Q/Qd)的流量是0.8,1.0和1.2。仿真結(jié)果驗(yàn)證了粒子成像測(cè)速技術(shù)(PIV)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)值計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好。與此同時(shí),非設(shè)計(jì)工況下的流動(dòng)分離現(xiàn)象被OpenFOAM操作條件好的結(jié)果表明,OpenFOAM具有明顯優(yōu)勢(shì)強(qiáng)勁計(jì)算泵的內(nèi)部流場(chǎng)。分析結(jié)果也可以作為進(jìn)一步研究的基礎(chǔ)和改善離心泵。

關(guān)鍵詞：數(shù)值模擬、雙葉片泵內(nèi)部流動(dòng),粒子成像測(cè)速技術(shù)(PIV)介紹：雙葉片泵是一種離心兩個(gè)葉片泵。有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的曲線從進(jìn)口到出口和葉輪通道葉輪出口很寬。因此,它通常成為葉輪在固液兩相的形狀離心泵。然而,由于短發(fā)展歷史和不完美的設(shè)計(jì)理論,目前為止，其葉輪常常相結(jié)合的設(shè)計(jì)在實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師到,所以它的性能和穩(wěn)定性不保證[1-3]。確定泵的性能決定的項(xiàng)目得到了國(guó)家自然科學(xué)基金的支持杰出的年輕學(xué)者(批準(zhǔn)號(hào)50825902),中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào)。51079062、51079062、51079062)和自然科學(xué)江X省基礎(chǔ)(批準(zhǔn)號(hào)。BK2009006,BK2010346)。傳記:X候林(1971-),男,博士。教授檢查其內(nèi)部流動(dòng)特性無(wú)疑最好的方法來(lái)提高泵的性能[4-6]。最近,與CFD的快速進(jìn)步和計(jì)算機(jī)技術(shù),模擬內(nèi)部流已逐漸成為重要的基礎(chǔ)優(yōu)化和設(shè)計(jì)渦輪機(jī)械[7]。

現(xiàn)在,流體機(jī)械CFD仿真工具箱主要包含商業(yè)和開(kāi)源工具工具。多年來(lái),商業(yè)軟件包是世界上時(shí)尚以其豐富的功能和方便使用的質(zhì)量。另一方面,CFD軟件,商業(yè)工具不是很專(zhuān)業(yè),泵的計(jì)算結(jié)果更少不是令人滿(mǎn)意的,尤其是在捕捉流特征在偏離設(shè)計(jì)的操作條件。此外,其未申報(bào)帶來(lái)相當(dāng)大的來(lái)源應(yīng)用數(shù)值的不便模擬流體機(jī)械。盡管代碼可以通過(guò)用戶(hù)定義函數(shù)被添加到實(shí)現(xiàn),它有一個(gè)強(qiáng)大的限制。例如,當(dāng)一個(gè)簡(jiǎn)單的算法和two-equation湍流模型需要改進(jìn),需要有一個(gè)通過(guò)對(duì)控制方程的理解,離散化方法、湍流模型和迭代算法。然而,核心算法代碼和數(shù)據(jù)處理方法無(wú)法獲得的商業(yè)化,只有幾個(gè)選項(xiàng)選擇。因此,許多開(kāi)放源碼CFD軟件正在流行和高質(zhì)量開(kāi)放源碼嗎CFD仿真平臺(tái)的開(kāi)放領(lǐng)域操作和操作(OpenFOAM)是突出由于其強(qiáng)大的功能,清晰的架構(gòu),擴(kuò)大功能,統(tǒng)一格式。OpenFOAMCFD工具箱被釋放一個(gè)開(kāi)源的2004年12月10日,這是基于c++程序,包含許多c++模塊可以自由結(jié)合一些其他模塊等X量、向量、湍流模型、數(shù)值算法,判斷模塊,自動(dòng)控制模塊等等。因此,它方便使用解決在化學(xué)模擬復(fù)雜的物理模型反應(yīng),湍流流動(dòng)和熱傳導(dǎo)等。各種各樣的工作在流體內(nèi)部流動(dòng)通過(guò)OpenFOAM機(jī)械。尼爾森[11]的穩(wěn)定和不穩(wěn)定計(jì)算流水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪和通風(fēng)管,OpenFOAM和比較的結(jié)果與那些由CFX-5和實(shí)驗(yàn)。最終,的適用性和可靠性O(shè)penFOAM卡普蘭水輪機(jī)流道和通風(fēng)管被驗(yàn)證。珀蒂。[12]驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)通用的網(wǎng)格界面(GGI)使用冷凍OpenFOAM轉(zhuǎn)子穩(wěn)定的方法和不穩(wěn)定滑動(dòng)網(wǎng)格方法。然而,所有的模擬進(jìn)行了簡(jiǎn)化離心泵的二維模型X[13]模擬由OpenFOAM邊界層風(fēng)洞中,透露,這是適合使用OpenFOAM進(jìn)行計(jì)算風(fēng)工程(CWE)研究。目前,有關(guān)工作不多泵的內(nèi)部流動(dòng)的研究比較OpenFOAM之間的仿真和實(shí)驗(yàn),和相關(guān)報(bào)道很少。作為一個(gè)開(kāi)放源代碼,OpenFOAM提供直接訪問(wèn)模型和求解實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。然而,有一些缺陷OpenFOAM三維紊流數(shù)值模擬的內(nèi)部流動(dòng)水輪機(jī)把風(fēng)能量流。CFD模擬的水輪機(jī)把風(fēng)能量流,獨(dú)立的三維網(wǎng)狀通道或全幾何通常連接在一起為了模擬水流通過(guò)繼承復(fù)雜的幾何圖形像泵的地方固定吸和蝸殼以及旋轉(zhuǎn)的葉輪。符所有的要求保形吻合匹配接口通常是非常困難或?qū)е聨缀瓮讌f(xié)會(huì)影響數(shù)值仿真結(jié)果的質(zhì)量。因此,需要治療靜的接口,這是必要的模擬整個(gè)水輪機(jī)把風(fēng)能量流的內(nèi)部流動(dòng)。雖然OpenFOAM功能已經(jīng)存在,沒(méi)有定義的目錄。有還需要一組邊界條件很容易捕捉基本特征類(lèi)似因?yàn)樗梢酝ㄟ^(guò)一些其他CFD解決方案。此外,放松因素控制低松弛,對(duì)改善有重要影響穩(wěn)定的計(jì)算。然而,沒(méi)有任何指導(dǎo)對(duì)這些因素的原則。因此,論文著重于離心泵與考慮這些因素。的數(shù)值模擬通過(guò)使用實(shí)現(xiàn)OpenFOAM和泵計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證了粒子成像測(cè)速儀(PIV)實(shí)驗(yàn)。這項(xiàng)研究還為實(shí)現(xiàn)更高的計(jì)算提供了基礎(chǔ)泵內(nèi)部流動(dòng)通過(guò)改善的準(zhǔn)確性CFD方法與自編譯程序OpenFOAM。在本文中,為了計(jì)算的交互旋轉(zhuǎn)和固定組件之間泵、多參考幀(MRF)解算器使用。同時(shí),仿真結(jié)果也采用PIV測(cè)試進(jìn)行驗(yàn)證。操作系統(tǒng)使用SUSELinux10.3,使用的版本號(hào)目前計(jì)算OpenFOAM1.5。1．?dāng)?shù)值方法和模型1.1控制方程O(píng)penFOAM工具箱已經(jīng)提供了解計(jì)算器MRFSimpleFoam解決穩(wěn)Reynolds-Averagedn-s方程出發(fā)e-湍流模型,如標(biāo)準(zhǔn)k模型。速度和壓力之間的耦合使用簡(jiǎn)單的方法治療[14]的MRFSimpleFoam解算器采用有限體積技術(shù)的n-s方程離散化旋轉(zhuǎn)參考系:UR是旋轉(zhuǎn)架速度、r位置向量,p液體運(yùn)動(dòng)粘度。n流體密度,r壓力,1.2一般網(wǎng)格界面(GGI)

由于定子和轉(zhuǎn)子之間的交互,如何應(yīng)對(duì)電網(wǎng)和信息傳輸耦合部分的計(jì)算域是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題精確地模擬字段(15-17日)。凍結(jié)轉(zhuǎn)子的MRFSimpleFOAM解算器是一個(gè)穩(wěn)態(tài)配方轉(zhuǎn)子和定子的相對(duì)位置在哪里固定的。在同一時(shí)間內(nèi),轉(zhuǎn)子和定子部分分別將網(wǎng)狀。對(duì)于非平渦輪機(jī)械y模擬的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)網(wǎng)部分必然會(huì)產(chǎn)生非保形l接口固定和移動(dòng)之間的部分。一個(gè)這些網(wǎng)格是必要的為了之間的連接簡(jiǎn)化網(wǎng)格各渦輪機(jī)械復(fù)雜性模擬,從而減少計(jì)算機(jī)時(shí)間成BeaudoinGGI,由和Jasak[18]在OpenFOAM可用于這一目的。這是一個(gè)新的OpenFOAM耦合界面,加入多個(gè)非保形地區(qū)補(bǔ)丁節(jié)點(diǎn)每一方的接口不匹配。該接口使用加權(quán)插值來(lái)評(píng)估和傳輸流值在一雙正形或non-conformal耦合的補(bǔ)丁?；綠GI界面是類(lèi)似于一個(gè)“靜態(tài)”的滑動(dòng)界面的優(yōu)勢(shì),不需要再?lài)Ш舷噜徏?xì)胞的接口。GGI使用Sutherland-Hodgman算法(12)計(jì)算主和影子面臨十字路口區(qū)域。拒絕些快速算法在一個(gè)軸對(duì)齊邊界框已經(jīng)實(shí)現(xiàn)加快尋找潛在的鄰居。然后,為了迅速處理最后一個(gè)不重疊的過(guò)濾測(cè)試中,一個(gè)有效的德國(guó)霍Agathos點(diǎn)包容算法[19]已經(jīng)包括在內(nèi)到分離軸定理算法[18]。最后,考慮離散化的影響以適當(dāng)?shù)姆绞揭?guī)模GGI加權(quán)因素處理可能出現(xiàn)的非重疊的臉保守,因此保持GGI接口。1.3邊界和初始條件 偏微分方程(PDE)解決了有限體積方法,合適的插值方案的值通常。中心面對(duì)中心對(duì)數(shù)值有很大的影響結(jié)果,特別是對(duì)對(duì)流項(xiàng)。的對(duì)流現(xiàn)有方案的解決者被指定為違約線性差分有限,這是一個(gè)總遞減變化(TVD)計(jì)劃。盡管它提供了一個(gè)二階精確離散化方案無(wú)條件的對(duì)流,它創(chuàng)建一個(gè)不穩(wěn)定實(shí)踐[20]。為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定,fist-order準(zhǔn)確逆風(fēng)差分引入了方案和仿真結(jié)果表明TVD方案會(huì)更容易比迭代發(fā)散和計(jì)算失敗在模擬泵逆風(fēng)差分方案內(nèi)部流動(dòng)。因此,TVD方案不適用OpenFOAM模擬泵內(nèi)部流動(dòng)。摘要、高斯頭方案和使用在數(shù)值測(cè)試中可以得到令人滿(mǎn)意的結(jié)果除了適當(dāng)?shù)碾x散化方案,中亞松馳是另一個(gè)重要的技術(shù)為提高穩(wěn)定性的特別是在解決穩(wěn)態(tài)問(wèn)題。中亞松馳作品通過(guò)限制數(shù)量,其中一個(gè)變量改變從一個(gè)迭代到另一個(gè),要么通過(guò)限制解決矩陣和源之前解決一個(gè)字段或直接通過(guò)修改字段。一個(gè)低松弛1指定數(shù)量￡a<,0a因素的中亞松馳,從根本沒(méi)有0。?a=1在強(qiáng)度和增加a因此,選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)乃沙谝蜃雍艽蟮挠绊懹?jì)算的效率。如果松弛因子太大,它會(huì)導(dǎo)致分歧很容易計(jì)算。如果太小,結(jié)果將收斂緩慢。此外,適當(dāng)?shù)姆潘梢蛩厝Q于特定問(wèn)題本身。因此,沒(méi)有對(duì)松弛因子的模擬指令泵內(nèi)部流動(dòng)。與此同時(shí),如果放松OpenFOAM默認(rèn)情況下使用的因素檢查泵內(nèi)流,結(jié)果將是不穩(wěn)定的。摘要放松因素是合適的為模擬根據(jù)泵內(nèi)流[20]。最后,放松的因素經(jīng)過(guò)多次測(cè)試和中亞松馳決定的(即因素相關(guān)的變量。壓力、動(dòng)力、湍流動(dòng)能和湍流耗散率)是0.3,0.7,0.3和0.3。模擬流場(chǎng)和整個(gè)泵,GGI方法需要傳輸轉(zhuǎn)子和定子之間的信息。1.4模型雙刀泵的3d模型模擬是由Pro/E。吸入腔是由semi-spiral設(shè)計(jì)方法,在蝸殼由平等的速度矩法和設(shè)計(jì)橫截面是矩形,類(lèi)型線對(duì)數(shù)螺旋。雙層的設(shè)計(jì)參數(shù)葉片泵如表1所示。這里的n的計(jì)算公式：在仿真之前,研究網(wǎng)格獨(dú)立性并選擇湍流模型是必要的(21、22)。混合網(wǎng)格的幾何是網(wǎng)狀策略和OpenFOAM用于模擬雙刀泵內(nèi)部流動(dòng)。研究的數(shù)據(jù)網(wǎng)格獨(dú)立性如表2所示。如果頭的區(qū)別是小于0.2%,網(wǎng)格數(shù)量是可以接受的。根據(jù)計(jì)算,方案2滿(mǎn)足需要。所以采用方案2的網(wǎng)格。網(wǎng)格是顯示在圖1。表1的設(shè)計(jì)參數(shù)參數(shù)標(biāo)志值流量Q25.86m3/h頭H2.53m轉(zhuǎn)速n750r/min具體速度ns111吸入腔入口直徑D0.08m葉輪進(jìn)口直徑D0.09m葉片入口直徑1D0.0812m葉輪出口直徑2D0.2m葉輪出口寬度2b0.047m葉片進(jìn)口角1b118.3葉片出口角b23蝸殼進(jìn)口寬度b30.07m表2數(shù)據(jù)為研究網(wǎng)格獨(dú)立性網(wǎng)格數(shù)量葉輪螺旋吸力總頭H(m)16187382201753001031390162.46034257791317934025593710131902.4597435059991434502028308522792.431804378565151341996196295252.40151圖1網(wǎng)格表3比較的湍流模型湍流模型H(m)標(biāo)準(zhǔn)k-e2.45974RNGk-e2.44706海溫2.42225標(biāo)準(zhǔn)的k-e,RNGk-e和歐米茄SST湍流模型被用來(lái)模擬在離心泵內(nèi)部流動(dòng)。相同的網(wǎng)格,三種湍流模型之間的比較,結(jié)果如表3所示。這是發(fā)現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相比,頭獲得的標(biāo)準(zhǔn)k-e模型是最準(zhǔn)確的。因此,標(biāo)準(zhǔn)的k-e動(dòng)蕩模型是用于執(zhí)行仿真。對(duì)于測(cè)試區(qū)域,附近的葉輪流道蝸舌被選中。為了分析內(nèi)部流好,7條平面曲線是在葉輪設(shè)置上,從葉輪進(jìn)口等距葉輪出口,12點(diǎn)分布在每個(gè)曲線等距。所有的分析文章處理本文基于這些監(jiān)控點(diǎn),如圖2所示。圖2樣本點(diǎn)為了有效地披露特點(diǎn),提出了三個(gè)研究計(jì)劃。的比率(/dQQ)的流量分別是0.8,1.0和1.2。2．結(jié)果和分析2.1相對(duì)速度分布相對(duì)速度分布在圖3?？梢钥闯?從入口到出口相同的工作條件,有一個(gè)低速區(qū)附近的入口壓力面,中間速度的方向改變,可以發(fā)現(xiàn)圖的頂視圖。這時(shí),一個(gè)回流漩渦看來(lái),一個(gè)了不起的jet-wake流模型。此外,所有點(diǎn)的速度低速度區(qū)向上隨著半徑的增加,最后jet-wake流特性變得不顯明的,就消失了。在葉輪進(jìn)口的圈子,相對(duì)的速度逐步下降,從吸力面附近的壓力面附近,然后,當(dāng)它接近壓力方面,速度再次上升,峰值壓力面。隨著半徑的增加,速度的變化在吸力面附近比附近的不太正常壓力面。然而,當(dāng)從葉輪流道,附近的速度吸力面上升逐漸隨著半徑的增加。但壓力面附近的速度總是上漲隨著半徑的增加。此外,速度壓力面附近的梯度大于吸力面附近。在出口圓上,速度逐漸從吸入端。的流葉輪通道是不對(duì)稱(chēng)的影響蝸殼。尤其是近點(diǎn)的相對(duì)速度蝸舌上升最快,峰值在補(bǔ)丁略低于蝸舌。在那之后,他們下降。簡(jiǎn)而言之,速度點(diǎn)附近的值蝸殼舌大于遠(yuǎn)離的舌頭。在相同的工作條件下,邊緣通過(guò)在進(jìn)口圓上,附近的速度壓力面附近,遠(yuǎn)比吸入的一面。此外,在同一循環(huán)入口附近吸力面附近的速度大于附近方面的壓力。隨著半徑的增加,缺口在壓力面和吸力面窄和雙方的速度平等在中間通道,因此同等速度區(qū)域形成。然后,附近的速度壓力一邊遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于吸力面附近。圖3在葉輪流道相對(duì)速度分布及其當(dāng)?shù)仨斠曉诓煌墓ぷ鳁l件下,jet-wake模型仍然在同一位置。但隨著增加流量,速度點(diǎn)的落后流渦區(qū)也會(huì)增加,而范圍減少和jet-wake的功能模型重要的越來(lái)越少。整個(gè)通道的低流量條件下,速度達(dá)到最小在入口附近的壓力面,中間在蝸舌片略低于達(dá)到頂峰。與此同時(shí),隨著流量的增加,最大的速度在整個(gè)通道減少,平等速度面積擴(kuò)大,逐步接近葉輪出口。圖4在葉輪流道靜態(tài)壓力分布圖5在葉輪流道總壓分布2.2靜壓和總壓分布靜態(tài)壓力分布和總壓力每個(gè)點(diǎn)的分布在不同的工作條件分別在圖4和圖5所示。從圖4可以看出,在相同的工作條件下,靜態(tài)壓力,在入口附近的補(bǔ)丁壓力方面,比其他更大的波動(dòng)點(diǎn)相同的圓和更不規(guī)則。靜態(tài)壓力增加隨著半徑的增加,除了在出口循環(huán)。靜態(tài)壓力,在出口循環(huán)和蝸舌附近,體驗(yàn)X到減少和值明顯低于附近。此外,附近的靜壓值進(jìn)口上升,然后逐漸下降從壓力面到吸力面。的增加半徑,靜壓值附近的壓力一邊突然增加,導(dǎo)致靜態(tài)壓力在壓力面附近的普通不如變化,在吸力面附近?？傊?靜態(tài)壓力附近壓力面附近的比這高得多吸力面在同一半徑。壓力面附近的靜壓高于入口附近的吸力面附近循環(huán)。葉輪的從中間開(kāi)始循環(huán)通道,吸力面附近的靜壓高于在壓力面附近。可以看出從整個(gè)葉輪的靜壓分布通道,最低的靜態(tài)壓力附近吸入葉輪入口,一個(gè)可能的原因艾迪是吸力面附近由于生成的葉輪內(nèi)的流動(dòng)是由主要的影響葉片的邊緣。附近的靜態(tài)壓力是最高的出口壓力的一面,這說(shuō)明流在葉輪的性能不僅影響到結(jié)構(gòu)葉輪,也確實(shí)由蝸殼。與流的增加,靜壓每一點(diǎn)增加然而,戲劇性的靜態(tài)壓力分布在壓力面和吸力面之間不以同樣激烈的速度上升。事實(shí)上,靜態(tài)壓力壓力面附近增加快一點(diǎn)比在吸力面附近。與此同時(shí),靜態(tài)蝸舌附近的壓力變得不顯明的和幾家點(diǎn)相同的靜態(tài)壓力出現(xiàn)在高流量條件下的中間通道。此外,該地區(qū)以同樣的靜態(tài)壓力延伸對(duì)吸力面流動(dòng)較高。從圖5,可以看出的特點(diǎn)總壓分布是相似的靜態(tài)壓力。然而,在低流量條件下,相應(yīng)的每個(gè)循環(huán)的總壓強(qiáng)并不總是隨著半徑的增加。相反,當(dāng)圓接近葉輪出口,總壓強(qiáng)靠近中間的吸入一邊隨著半徑的增加迅速下降。此外,這個(gè)特性的點(diǎn)往往擴(kuò)大的壓力的一面。然而,功能下變得模糊高流動(dòng)狀態(tài)。從整個(gè)葉輪流道,總壓強(qiáng)仍達(dá)到最小葉輪進(jìn)口的吸力面,而在達(dá)到頂峰吸入葉輪出口。當(dāng)然,在出口附近葉輪、有高和低總壓區(qū)由于尾流的影響。具體地說(shuō),低總壓區(qū)位于的流逝蝸舌附近,而高總壓強(qiáng)壓力面附近的區(qū)域,和他們非常明顯的低流條件下。但是,在高流量條件下,總壓強(qiáng)再次上升,除了在蝸舌附近的點(diǎn),出現(xiàn)大幅波動(dòng)。3．PIV測(cè)試3.1實(shí)驗(yàn)裝置PIV系統(tǒng)應(yīng)用在這個(gè)實(shí)驗(yàn)三維PIV系統(tǒng)的TSI公司2009年生產(chǎn)的。它主要包括以下5個(gè)設(shè)備。的首先是美國(guó)新浪潮的YAG200-NWL脈沖激光器,200年喬丹是誰(shuí)的單脈沖能量、激光脈沖頻率30Hz,持續(xù)時(shí)間3ns-5ns,光束直徑0.0035米。第二個(gè)是610035激光脈沖同步器的觸發(fā)定時(shí)精度1ns。第三是630059power優(yōu)先4米PIV相機(jī),這是最輕的CCD相機(jī)類(lèi)似產(chǎn)品,2048×048光敏感像素和16幀/秒幀速率。第四個(gè)是了解3g軟件,用于數(shù)據(jù)采集、分析,并顯示軟件平臺(tái),嵌入式“哈特”引擎和相關(guān)性算法流場(chǎng)分析軟件。第五是610年610年光手臂和光源透鏡等。圖6素描實(shí)驗(yàn)設(shè)置圖7顯示了素描的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。所有的實(shí)驗(yàn)都交織在江X大學(xué)。在一個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行開(kāi)環(huán),包括開(kāi)空氣,測(cè)試泵的吸入閥,卸料管和排放閥門(mén)。模型泵只有一個(gè)軸吸和蝸殼。在電路、水泵從并返回到一個(gè)巨大的水庫(kù)。的流量被排出閥和監(jiān)管由電磁流量計(jì)測(cè)量。的轉(zhuǎn)速由外加信號(hào)檢測(cè)。圖7雙葉片模型泵結(jié)構(gòu)流量不確定性總是小于0.5%。頭和效率的不確定性分別在1%和1.5%。的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。雙刀模型泵的結(jié)構(gòu)圖7所示。它不同于普通的離心水泵。為了使PIV測(cè)試很容易,泵軸,通過(guò)吸入室的泵吸入口的同一邊。吸入腔是不銹鋼,而葉輪和蝸殼是由時(shí)間組成的有機(jī)玻璃。有機(jī)玻璃是均勻的和光滑。同時(shí)所有表面的有機(jī)食品玻璃拋光,粗糙度是3.2。此外,為了減少背景噪音,沒(méi)有測(cè)試表面附近的蝸殼和葉輪到吸入室大會(huì)之前將是黑色的。最后,由于良好的跟蹤性能和光學(xué)性質(zhì),以及低價(jià)格,氧化鋁粉末選擇作為示蹤粒子在測(cè)試,和它的嗎顆粒