本文關鍵詞：24SH-19雙吸中開離心泵優(yōu)化設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：泵是一種將機械能或者電能等其它能量轉(zhuǎn)化成液體勢能的機械工具,然后它再以動能的形式表現(xiàn)出來,從而達到運液體的目的。隨著工業(yè)的快速發(fā)展,中開離心泵也開始被應用在電廠等工作環(huán)境下,然而在電廠這種惡劣的工作情況下,離心泵會出現(xiàn)效率低和耗能的問題。本文決定對24SH-19雙吸中開離心泵進行優(yōu)化,由于葉輪是離心泵工作中重要組成部分,對其工作效率有一定的影響,因此要對葉輪進行優(yōu)化設計�？梢愿鶕�(jù)建立葉輪的三維模型來對葉輪進行有限元分析進而對其用MATLAB完成優(yōu)化設計,達到提高效率和降低軸功率的目的。隨著雙吸中開離心泵的發(fā)展,越來越多的離心泵被運用到各種場合,但由于它存在著效率低和高耗能的缺點,需要對它進行優(yōu)化設計來達到提高效益和節(jié)約成本的目的。主要從以下方面入手:(1)以離心泵葉輪為研究對象,根據(jù)葉輪結(jié)構(gòu)和二維模型利用三維制圖軟件UG繪制出其三維模型。(2)根據(jù)UG繪制出的葉輪的三維模型圖,利用ANSYS Workbench對葉輪進行靜力分析得到等效應力圖和總變形圖,確定葉輪工作狀況下的受力情況和變形量;并根據(jù)葉輪材料對其進行模態(tài)分析,由分析出的頻率和葉輪轉(zhuǎn)速確定葉輪不會有共振現(xiàn)象的發(fā)生。根據(jù)以上分析結(jié)果確定葉輪在工作中是安全可靠的。(3)確定了葉輪工作的安全性,便可以對葉輪進行優(yōu)化設計。對比幾種優(yōu)化設計方法,決定采用遺傳算法來對葉輪進行優(yōu)化設計。以離心泵能量損失最小和軸功率最小為目標函數(shù),以葉輪進出口直徑、葉片進出口角度和葉片進出口寬度為設計變量,利用MATLAB中的遺傳算法對葉輪進行優(yōu)化進而得出優(yōu)化后相關參數(shù)的尺寸,將其帶入到目標函數(shù)中,結(jié)果表明效率提高了2.4%并且軸功率降低了1.6%。
【關鍵詞】：離心泵 葉輪 有限元分析 優(yōu)化設計
【學位授予單位】：沈陽大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH311
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 課題來源及背景11-12
• 1.1.1 課題來源11
• 1.1.2 課題研究的背景和意義11-12
• 1.2 國內(nèi)單級雙吸中開離心泵的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 單級雙吸中開泵設計理論研究進展14-15
• 1.4 本論文的主要內(nèi)容及技術路線15-16
• 1.4.1 論文的主要內(nèi)容15-16
• 1.4.2 技術路線16
• 1.5 本章小結(jié)16-17
• 第2章 中開離心泵的工作原理及優(yōu)化設計方法17-25
• 2.1 中開離心泵及其工作原理17-19
• 2.1.1 中開離心泵的結(jié)構(gòu)17-18
• 2.1.2 中開離心泵的工作原理18-19
• 2.2 離心泵的部件及工作參數(shù)19-21
• 2.2.1 離心泵的部件19-20
• 2.2.2 離心泵的工作參數(shù)20-21
• 2.3 離心泵的優(yōu)化設計方法21-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第3章 離心泵的三維造型及網(wǎng)格劃分25-35
• 3.1 離心泵葉輪三維模型的建立25-26
• 3.1.1 UG軟件的簡介25-26
• 3.2 葉輪模型建立26-30
• 3.3 有限元簡介及Workbench的三維模型30-34
• 3.3.1 有限元分析簡介30-32
• 3.3.2 ANSYS Workbnch有限元分析軟件簡介32-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第4章 葉輪的結(jié)構(gòu)靜力學分析和模態(tài)分析35-48
• 4.1 結(jié)構(gòu)靜力分析簡介35-36
• 4.2 葉輪靜力學分析36-38
• 4.2.1 網(wǎng)格模型的導入37
• 4.2.2 加載載荷和約束37
• 4.2.3 計算結(jié)果及分析37-38
• 4.3 葉輪振動模態(tài)分析38-47
• 4.3.1 ANSYS模態(tài)分析方法38-39
• 4.3.2 葉輪模態(tài)分析39
• 4.3.3 邊界條件39
• 4.3.4 計算結(jié)果及分析39-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 第5章 葉輪結(jié)構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化48-60
• 5.1 優(yōu)化設計方法48-49
• 5.1.1 遺傳算法簡介49
• 5.2 優(yōu)化設計方案49-51
• 5.2.1 優(yōu)化方案分析49-50
• 5.2.2 優(yōu)化設計的數(shù)學模型50-51
• 5.3 目標函數(shù)的確定51-55
• 5.3.1 能量損失目標函數(shù)51-54
• 5.3.2 軸功率目標函數(shù)54-55
• 5.4 約束條件的確定55-57
• 5.5 基于遺傳算法的優(yōu)化計算57-59
• 5.6 本章小結(jié)59-60
• 第6章 總結(jié)與展望60-62
• 6.1 總結(jié)60
• 6.2 展望60-62
• 參考文獻62-64
• 在學期間研究成果64-65
• 致謝65-66

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 張文明;劉彬;徐剛;;三維實體網(wǎng)格自適應劃分算法[J];機械工程學報;2009年11期

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本文編號：331253