基于Cfdesign潜污水电泵设计

摘要

泵的传统设计是以经验为基础的设计，一般需要经过模型试验和设计修改的过程，最后根据经验确定最终的设计方案。这种设计的周期较长，费用较高，对经验的依赖性较强。随着计算机技术和CFD(Computational Fluid Dynamics)技术的迅速发展，流场数值模拟已成为可能，逐渐广泛应用于流体机械的设计和分析中。为了减少模型试验的次数，降低设计成本，缩短设计周期，本文中，CFD技术被应用于潜污水电泵的设计过程和流场的分析中。
　　 本文在速度系数设计法的基础上，结合加大流量设计法和相关的经验方法，自主设计了两种不同叶片型线的潜污水电泵；运用SolidWorks软件分别建立了这两种叶轮的模型，同时建立了蜗壳流道、旋转区域、入口流道模型，并进行了装配；以这两种泵的模型为研究对象，运用CFdesign软件对泵的8个工况进行了数值模拟。根据计算结果分析了速度、压力、叶轮内液流相对速度、叶片压力等特性，预测了流量-扬程曲线和流量-水力效率曲线，获得了有较好运行性能的流量范围。
　　 通过对潜污水电泵进行数值模拟，可以获得泵内部流动状况，预测其水力性能；数值模拟的结果，可以用以指导对设计的改进，通过设计-模拟-设计这一过程，提高所设计的泵的性能；叶片的型线对泵的性能有重大的影响，设计叶轮时叶片可选择多种型线，通过数值模拟，分析比较其内部流动状况和预测的性能曲线，根据实际工况选出最合适的叶片型线。