《泵与风机》的设计与试验第一章.ppt

1. 从分析损失入手进行叶轮尺寸的优化 传统的设计方法，叶片设计由叶片绘型完成，决定于设计者的经验，任意性较大。 纽曼的设计方法是以机翼理论为基础的叶片做功方法—升力法。 纽曼的方法理论基础正确，思路清晰，富有条理，应用了流体动力学和机翼试验的成果，为叶片泵设计的进一步发展提供了新思路。 这种方法进行叶轮设计的特点是： 1）所有叶片泵（包括离心泵、混流泵和轴流泵）都采用欧拉基本方程式，但是都用叶栅产生的升力来满足所需要的扬程。 2）叶片翼型采用经过流体动力学试验的机翼翼型，特别推荐NACA-4数组翼型。 3）叶轮先按理想流动状况、真实液体分析泵内各项损失，然后综合各项损失，以总损失最小初步确定各项几何形状和尺寸。在确定过程中，应先找出各几何参数对叶片泵性能的影响；通过迭代，找到一组或几组能使综合效率高的几何参数。 2. 考虑空化特性 设计中考虑叶轮几何参数，特别是叶轮和叶片进口几何参数（D1、b1、β*1 ）对空化特性的影响。经过上面的迭代，在得到优化效率的几何参数的基础上，再次进行迭代，以达到同时满足效率和空化的要求。 3. 配合蜗壳等部件的计算 在得到满足效率和空化要求的叶轮参数以后，再配合无叶扩散室、蜗壳形集水室或导叶式压水室及出水扩散段再次进行迭代，最后达到叶片泵各通流部件尺寸都满足整体效率高，而同时也满足空化的要求。 二、从分析非设计工况入手预测叶片泵性能曲线 从已知叶片泵几何尺寸推求非设计工况的临界流量Qcr、回流点流量QBF和失速点流量QsT；然后计算各种非设计工况下的扬程、损失和功率，求出性能曲线。 叶片泵故障主要发生在非设计工况，特别是叶轮中产生回流和叶片失速的工况。因此，设计者尽量避免或减轻这些非设计工况的影响。 三、叶片泵性能的调整 作为完善的叶片泵设计，应该给予用户满意性能的叶片泵，但是实际制造过程中，由于各通流部件加工产生的误差，得到的最后产品可能并不完全符合原设计的要求，因此不得不进行某些补救措施，以最终满足用户要求。 Inventor在水泵设计中的应用 在水泵设计中，过流部件的设计多是采用经验数据或公式，其形状非常复杂。对于设计人员来说，要想在设计阶段对过流部件的形状有一个比较直观的把握，仅凭CAD二维平面图纸是很困难的。复杂的过流形状也必导致与其配合的其它零部件的形状也趋复杂。一些特殊的水泵上还布有各种管件、沟槽，某些零件上有特殊的凸台、通孔、导向槽、加强筋等。因此用Inventor做出水泵的零部件三维模型，把它们装配在一起形成总装图，进而做出爆炸图、装配动画，就可以事半功倍，达到我们预期的目的。通过Inventor做图的过程，设计人员可以非常直观的对水泵各零部件进行优化设计，进行外观检查，也可以做出宣传品的效果图。  300KZ-100型渣浆泵系单级单吸悬臂式离心泵，是专门为矿山、冶金、电力、煤炭等行业输送磨蚀性、腐蚀性渣浆而开发设计的。该泵具有耐磨性强、效率高、运转平稳、无泄漏、安装维护方便等特点。为了适应客户不同的要求，并实现参数化控制，采用Inventor进行了产品的设计改造和开发应用。 Inventor的自适应功能 Inventor的曲面功能 Inventor设计加速器的使用 资源中心及表达视图的利用 凡方泵水力设计软件简介 （FF－PCAD）简介 按关醒凡编著现代泵技术手册中的设计方法和程序编程，按国内外优秀模型，几何参数特性按关醒凡近四十年设计的优秀模型进行优化。 软件内容 （1）叶轮：离心式叶轮、混流式叶轮、螺旋离心式叶轮（可设计多级泵、渣浆泵、污水泵等叶片）； （2）压水室：螺旋形、准螺旋形、环形压水室（双蜗壳－外流道径向可调；中心出口、垂直侧面出口、中间出口；任意断面形状，如用混流泵的非对称断面蜗室）； （3）径向导叶：正反导叶、正导叶； （4）流道式导叶； （5）空间导叶：可多流线设计、可提供叶片剪裁图和流线展开图； （6）双流道叶轮； （7）轴流泵叶片，轴流泵导叶； （8）诱导轮（等螺距、变螺距；圆柱型、圆锥型）。 谢 谢 * 在实际设计中，产品种类繁多，同类产品经常又分为几种系列，这些同系列产品直接大体结构相同，只是尺寸有所区别，在这个产品中，如图中所示，由于轴直径的不同，造成上壳体和下壳体的尺寸相应的变化。在使用了Inventor之后，我们采用了Inventor提供的自适应功能，把上壳体和下壳体对应轴涉及到的腔体面设置成自适应，在后续的设计中，不管轴的直径尺寸怎么变化，壳体的直径会自动而且准确的更新，这大大减少了我们设计人员的工作量以及重复设计，提供了工作效率与准确性。 * 在以往使用CAD进行总装配图绘制的过程中，线条错综复杂，设计零部件装配就让人眼花缭乱，再加上为数众多的标准件，让人头痛而且一不小心就容易犯错。使用inventor进行