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泵優(yōu)化設(shè)計(jì)發(fā)展階段
點(diǎn)擊次數(shù)：211 發(fā)布時(shí)間：2013-11-4
進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，國(guó)內(nèi)在水CAD領(lǐng)域做了許多工作，尤其是在離心泵和軸流泵的水力設(shè)計(jì) 和木模圖繪制方面，達(dá)到了實(shí)用的程度。其他方面的泵的CAD研究也有很大的發(fā)展，如無堵塞泵的CAD研究、優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的研究、泵的選型、電子樣本、三維造型、CFD、泵數(shù)據(jù)等方面都取得了重要進(jìn)展。
①功能齊全，實(shí)用性強(qiáng) 操作系統(tǒng)采用當(dāng)前較普遍的Windows95／98／2000，普遍采用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)，設(shè)計(jì)軟件易于掌握，使用方便，功能齊全，實(shí)用性強(qiáng)，不同水平的設(shè)計(jì)人員都可使用。江蘇大學(xué)的PCAD2000軟件功能齊全、實(shí)用性強(qiáng)。它除了可進(jìn)行清水泵的葉輪、蝸殼水力設(shè)計(jì)外，還可進(jìn)行無堵塞泵的葉輪、蝸殼以及徑向?qū)~、空間導(dǎo)葉等水力部件的水力設(shè)計(jì)。在對(duì)現(xiàn)有雙流道式葉輪水力模型進(jìn)行歸納 的基礎(chǔ)上，有人給出了用速度系數(shù)法設(shè)計(jì)軸面圖時(shí)的各系數(shù)值，提出了新的平面圖流道中線方程、外流道曲線方程以及流道中線截面面積變化規(guī)律。人們采用等寬無堵塞泵葉輪水力CAD的軸面投影圖、平面圖的數(shù)學(xué)模型及繪型方法，將變角螺線數(shù)學(xué)模型應(yīng)用于葉輪流道的設(shè)計(jì)。
②采用優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，提高設(shè)計(jì)精度許多研究人員對(duì)泵中zui為重要的葉輪軸面形狀進(jìn)行了研究，分析了葉輪葉片軸面形狀與參數(shù)之間的關(guān)系，建立了計(jì)算過水?dāng)嗝婷娣e的數(shù)模型，改變了長(zhǎng)期以為用圖解 法校核葉輪軸面流道的傳統(tǒng)方法，提高了設(shè)計(jì)精度。此時(shí)相關(guān)文獻(xiàn)從理論上分析了軸面過水?dāng)嗝婷娣e的 變化規(guī)律，建立了計(jì)算過水?dāng)嗝婷娣e的數(shù)學(xué)模型，探討了蓋板傾角與比轉(zhuǎn)速的關(guān)系，提出了確定這一部分形狀的方法；提出了一種離心泵葉輪的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法，給出了保證葉輪流道光順的幾何模型，在按過水?dāng)嗝婷娣e變化規(guī)律設(shè)計(jì)葉輪流道時(shí)對(duì)軸面流道和葉片同時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得zui終設(shè)計(jì)出的葉輪軸面流 道和葉片所確定的葉輪流道過水?dāng)嗝婷娣植记闆r地符合設(shè)計(jì)目標(biāo)；論述了采用離散化技術(shù)進(jìn)行離心泵葉輪軸面投影圖設(shè)計(jì)的兩種方法。對(duì)軸面投影圖設(shè)計(jì)的正問題---由前后蓋板流線確定軸面投影圖的傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了優(yōu)化，同時(shí)著重討論了由后蓋板流線及附加中線方程確定軸面投影圖的一種新的設(shè)計(jì) 方法----軸面投影圖設(shè)計(jì)的反問題，采用離散化技術(shù)避免了煩瑣的內(nèi)切圓圓心軌跡推導(dǎo)的數(shù)學(xué)過程，運(yùn)用高次多項(xiàng)式作為目標(biāo)函數(shù)，改變多項(xiàng)式的階數(shù)及系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
③CFD技術(shù)的應(yīng)用 CFD技術(shù)已經(jīng)用于泵的CAD。例如，將CFD技術(shù)用于長(zhǎng)江三峽工程排水系統(tǒng)潛水排污泵的水力設(shè)計(jì)，應(yīng)用通用三維流動(dòng)分析軟件進(jìn)行流動(dòng)分析和性能預(yù)測(cè)，根據(jù)計(jì)算和預(yù)測(cè)的結(jié)果設(shè)計(jì)，在 減少試驗(yàn)工作量的前提下使性能達(dá)到工程要求，取得很好的效果。
④水泵及泵站系統(tǒng)的優(yōu)化選型 應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行泵及泵站系統(tǒng)的優(yōu)化選型和管理，我國(guó)的科技工作者已經(jīng)進(jìn)行了很多研究。例如，根據(jù)系統(tǒng)工程*化的觀點(diǎn)，采用動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)分析法，建立了泵站工程整體優(yōu)化水泵選型及管徑確定的整數(shù)規(guī)劃數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)軟件工程的方法對(duì)泵站CAD系統(tǒng)的開發(fā)進(jìn)行了有益的探索，設(shè)計(jì)了計(jì)算機(jī)輔助水泵選型及確定經(jīng)濟(jì)管徑的實(shí)用軟件，可分為小型泵站可行性設(shè)計(jì)和初步設(shè)計(jì) 提供優(yōu)化方案。還有文獻(xiàn)論述了泵和管路的性能曲線編程及泵的安全量選定、泵的選型優(yōu)化約束條件并在工作點(diǎn)計(jì)算方法基礎(chǔ)上，提出了泵的計(jì)算機(jī)選型優(yōu)化算法，針對(duì)大連水泵廠生產(chǎn)的泵系列進(jìn)行了編程運(yùn)算。結(jié)果表明，該算法具有實(shí)用、快速、準(zhǔn)確、可靠的優(yōu)點(diǎn)，使所選泵*地滿足用戶運(yùn)行條件及率要求。
⑤其他進(jìn)展 其他主要是泵的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、泵的電子樣本、泵的銷售軟件等都有發(fā)展。