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离心泵水力元件三维实体造型的研究
作者:管理员    发布于:2017-04-15 09:01:07    文字:【】【】【

  (江苏大学;镇江21213)上,采用Pro/Engineer进行泵水力元件的三维实体造型。介绍了径向导叶三维实体造型的方法,同时还给出了离心泵扭曲叶片、双流道叶轮以及蜗壳的三维实体造型图。后介绍了泵水力元件三维实体造型的应用。

  前言国内到目前为止,设计水泵几乎都是采用二维工程图,很少有人采用三维实体造型的方法进行设计。戴勇峰"1等人于1994年用有限元分析程序进行了泵体三维实体造型的尝试。同年,高建华m等人进行了离心泵叶片、流道三维曲面绘型的研究。王福军131于1997年用AutoCAD较好地实现了圆柱叶片及其叶轮的三维实体造型。

  泵水力元件二维工程图存在不能直接用于计算机数控加工(CNC)、不能直接用于对水力元件进行各种物性分析等缺点,而泵水力元件三维实体模型正好克服了上述缺点。目前国内使用较多的三维造型软件主要有,1/£1-neer、UG、SolidWorks、MDT、I-DEAS等,本文采用目前广泛使用的Pro/Engineer进行泵水力元件的三维实体造型。

  泵水力元件三维实体造型设计生成二维径向导叶水力图并保存到文件jdy.dwg中。

  ++6.0编程来访问文件jdy.dwg,目的是得到径向导叶全部的三维几何信息。以下操作都在Pro/Engineer中进行。

  设定默认三维坐标系及基准面:通过菜单操作可以方便地生成默认三维坐标系CSO⑴,过程为:Feature―Create―Datum―Coord径向导叶三维造型径向导叶的三维造型分三步进行,如所示,先做环形空间(转弯部分),再做正向导叶,后做环形空间(转弯部分),再做正向导叶,后做反向导叶。主要采用Extrude为泵内部流动的数值模拟提供计算模型。由水力元件的三维实体模型经过布尔运算可求得过水部分的三维形状,它是进行数值模拟时划分计算网格的载体。例如,的双流道叶轮流道就是由的双流道叶轮三维实体造型图通过布尔运算所得。以作为双流道叶轮内部流动数值模拟的计算区域并进行计算网格的划分,产生的网格如所示。

  水泵技术(拉升)、Sweep(扫掠)操作。

  2.2其它水力元件三维实体造型图例同时还对离心泵扭曲叶片()、双流道叶轮()、蜗壳()的三维实体造型进行了尝试。造型结果表明,Pro/Engineer能够进行泵各种水力元件的三维实体造型。

  3三维实体模型的应用生成二维视图。有了三维实体模型后,不仅可以生成主视图、右视图和俯视图等正交视图,还可以生成任意方位的视图。

  生成具有真实感的3D图像。为了做标书和产品样本等用,可直接对叶轮的三维实体模型进行渲染,从而形成具有三维真实感的图安装损,为了保险起见也对其进行更换。以上措施是从水泵内部本身进行解决的办法。

  根据分析的结论,将回水管的直径加大,由4)18增大到4)25,根据计算,此时队值降低50.同时在回水管路上设置一手动调节阀,这样的目的是:在6,两个间隙处于正常范围,平衡室回水量正常时,将调节阀调小,保i正平稳室内压力的正常;在6,62两个间隙由于磨损偏大,平衡室回水量增大,平衡室内压力偏高时,将调节阀调大,也保证平衡室内压力的正常。这样回水量虽然偏大,但可以保证给水泵平稳运行,同时也延长了水泵的拆检周期。

  经过上述两项改进措施的实施后,机组的前后性能比较如表1所示:表I改进前、后对比P平衡室(MPa)回水管直径(mm)振动、噪声回水管调节阀5结论通过分析原因,以及对改进前后机组性能比较,可以看出给水泵平衡室压力偏高的主要原因是两个间隙由于磨损而使泄漏量增加,回水管不能及时调节所致。这个结果会导致给水栗在运行时产生振动、噪声,对机组的安全运行产生较大隐患。所以,在给水泵的使用过程中应密切注意平衡室内压力的变化。

  实践证明,对回水管路在设计时应该考虑加大其通径,并在管路中增设调节阀,这也是提高给水泵运行可靠性的一个有效方法。

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