基于正交试验及CFD的液环真空泵叶轮优化设计

基于正交试验及CFD的液环真空泵叶轮优化设计

论文摘要

为了提高液环真空泵的水力性能,改善其内部流动状态,运用正交试验结合数值模拟的方法对液环真空泵叶轮进行优化设计。选取轮毂比,偏心距,叶片数,叶片出口安放角为试验因素,每个因素取3个水平,对其进行正交试验方案设计。应用FLUENT 15.0对液环真空泵进行数值模拟计算,根据模拟结果与原型机的试验结果的对比,发现两者结果较为吻合,从而证明了该数值模拟方法的正确性及可行性。基于L9(34)正交表,设计了9组方案,对这9组方案的数值模拟结果进行分析得到最优方案。通过对比优化前后液环真空泵模型的数值模拟结果可知,优化后的液环真空泵的性能有所提高,在额定工况下,进口真空度提高了2.38 kPa,轴功率下降了0.06 kW,内部流动状态也有所改善,达到了优化设计的目的。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 正交试验设计
  •   1.1 试验目的
  •   1.2 试验因素及方案的确定
  • 2 数值模拟计算和试验验证
  •   2.1 数值模拟计算
  •     2.1.1 模型建立与网格划分
  •     2.1.2 计算模型及边界条件
  •   2.2 试验验证
  •     2.2.1 试验方案
  •     2.2.2 试验结果对比
  • 3 正交试验结果及分析
  •   3.1 直观分析
  •   3.2 极差分析
  •   3.3 最优方案的确定
  • 4 数值模拟优化结果分析
  •   4.1 数值模拟性能曲线对比
  •   4.2 内部流场对比分析
  •     4.2.1 相态分布
  •     4.2.2 压力分布
  •     4.2.3 速度场分布
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 赵万勇,宋乾斌,虎兴娜

    关键词: 液环真空泵,叶轮,正交试验,数值模拟,优化设计

    来源: 流体机械 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 机械工业

    单位: 兰州理工大学能源与动力工程学院,甘肃省流体机械及系统重点试验室

    基金: 江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心开放基金项目(NRCP201605)

    分类号: TH311

    页码: 14-19+13

    总页数: 7

    文件大小: 1532K

    下载量: 223

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