基于CFD的离心泵设计系统

基于CFD的离心泵设计系统
    计算流体力学(CFD)是在经典流体力学、数值计算方法和计算机技术的墓础上建立起来的新兴科学，已成为流体力学的三大分支学科之一。

    在传统的设计方法已无法满足现代离心泵设计要求的同时，CAD和CFD技术相结合的设计系统成为研究的主要方向。通过CFD技术来进行流场的校核.最后预侧其性能.再反复修改(往往通过CAD技术实现)以达到设计要求，可以缩短离心泵的开发周期，提高其性能并降低研制成本，甚至直接利用CFD进行反问题水力设计。

    以往判断离心泵内部流动情况和性能优劣.是在生产出样机后.再对产品进行试验测试，根据实验结果作部分修改。这样虽然在实验结果方面较为准确，可反映真实的泵内流场，但其设计周期长，生产样机所用成本大。相比之下，利用CFD计算软件，在初步造型设计之后进行对该泵内流场的校核和性能的预渊，并根据流动计算结果进行反复修改设计，可以达到最佳设计效果。
离心泵叶轮内部的流动实际上是三维粘性紊流流动，叶轮的旋转和表面的曲率效应所产生的哥氏力和离心力使叶轮内部的流动极其复杂。此外，离心泵叶轮有限叶片数的影响及叶片的空间扭曲、流道的扩散等都容易产生流动的分离及二次流.因此，针对离心泵的特点，对离心泵叶轮内部的三维紊流流动进行CFD分析，配合三维造型系统完成改型，达到较为理想的产品设计。可根据流动计算结果找出流场分布不理想的区域，以数值分析的结果修正原有的水力设计，改进流道形状，以使流场更趋于合理。这对于提高离心泵的性能将是十分有意义的。

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