基于CFD商用洗碗机清洗结构的优化设计研究.pdfVIP

设计与制造 2013年第2期(第26卷，总第124期)·机械研究与应用 · 基于 CFD商用洗碗机清洗结构的优化设计研究 喻永康 ，何雪明 (1．江苏信息职业技术学院 电气工程系，江苏 无锡 214153；2．江南大学 机械工程学院，江苏 无锡 214122) 摘 要：运用流体动力学CFD对一家商用洗碗机的清洗结构进行仿真分析，通过分析清洗系统的残差曲线图、压力分 布图、速度云图等，可以得出该商用洗碗机的清洗系统的结构缺 陷，针对结构缺陷提 出了结构优化的方案，并对改进 后的结构进行验证，保证 了优化的效果，最后得 出结构优化的结论。 关键词：洗碗机 ；清洗系统；CFD；优化设计 中图分类号：TH12 文献标志码：A 文章编号：1007—4414(2013)02—0130—02 Researchon OptimizationDesign ofDishwasherW ashingStructureBasedon CFD YU Yong-kang ．HE Xue-ming (1．ElectronicEngineeringDepartment，JiangsuCoUegeof坳 ationTechnolog)，WuxiJiangsu 214153，China； 2．SchoolofMechanicalEngineering，JiangnanUniversity，WuxiJiangsu 214122，China) Abstract：OptimizationsimulationdesignofdishwasherwashingstructurebasedonCFDisanalyaed．Byanalyzingthesturc— tureoftheflowfieldoftheresidualspraycurve，pressuredistribution，andvelocitycloudetc，thedesignflawsanddefectsof thesturctureofsprayofcommercial dishwasheraredetected．Aimingatthedefects，theplanforstructure—improvingisput forward，andthentheeffectoftheplanisverificated，theoptimizationeffectcouldbeensured．Intheend，theplansforsturc— ture-improvingareworkedout． Keywords：dishwasher；washstructure；CFD；computer-aidedoptimal design 1 引 言 析，流道是除去管道壁面之后所有水流经的部分，应 优化设计是指在满足设计要求的前提下，自动修 用UGNX软件三维建模功能进行该洗碗机清洗系统 正被分析模型的参数，以达到设计者所期望的 目标。 的三维流道建模。把建立好的清洗流道模型导人 优化设计是以最优化理论为基础 ，计算机为工具，根 CFD软件并设置参数之后，就可以仿真出结果。残 据追求的性能 目标建立 目标函数，并且在满足给定的 差图、压力图、温度图、速度矢量 图等，如图1～4所 各种约束条件下，从多种设计方案中寻求最优设计方 示。 案的设计方法。结构优化即为结构综合，其过程可归 纳为：假定一分析一有哪些信誉好的足球投注网站一最优设计四个阶段。其中搜 索过程是修改并优化的过程，它首先判断设计方案是 否达到最优(包括满足各种给定的条件)，如若不是， 则按某种规则进行修改，以求逐步达到预定的最优指 标 。常用的优化设计方法主要有 图解法、解析法、准 则法、数学规划法、混合法和启发式算法等，这些方法 图1 残差图 图2 压力图 在工程领域得到了广泛的应用 。 2 基于CFD洗碗机清洗系统的结构分