3B33型离心式水泵主要参数的计算机辅助优化设计
发布时间：2023-04-02 10:09
离心泵是一种应用广泛的通用机械,主要用来输送流体、半流体以及浆体等。离心泵有转速高、体积小、重量轻、扬程高、结构简单,性能平稳,操作和维修容易等优点,在国民经济各个行业中得到了广泛的应用。 3B33型离心泵的结构复杂笨重,零件繁多,泄漏严重,重心不稳,外形尺寸庞大,震动噪音较大,运行经济性差。本研究是工程学院受东港市水泵厂委托对3B33型离心泵进行改型设计。 建立了离心泵的全性能试验台,采用先进的试验仪器和设备对3B33型离心泵进行了性能测试,通过试验结果分析和回归分析得出了3B33型离心泵的最佳工作性能参数和最佳流量区间。回归得到了离心泵性能与各试验因素的关系,综合考虑离心泵的工作实际参数范围,提出了离心泵改型设计的最佳工作性能参数。分析了离心泵最佳工作性能参数和离心泵铭牌参数相差较大的原因,结合现代泵产品的特点和国内外离心泵研究现状与设计趋势,采用目前先进的离心泵设计理论和优化设计方法,提出了针对3B33型离心泵进行结构改型及优化设计思路。 以减少叶轮的圆盘摩擦损失为目的确定了优化分目标函数,对离心泵叶轮出口设计参数进行了优化设计;以减少离心泵汽蚀余量为分目...
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
1 前言
1.1 离心泵在国民经济中的作用及意义
1.2 国内离心泵研究现状分析
1.3 目前离心泵设计趋势
1.4 离心泵改型和计算机辅助优化设计意义
1.5 B型离心泵现状及性能分析
1.6 研究目标、研究内容和拟解决关键问题
2 水泵全性能试验台的设计
2.1 离心泵全性能试验台性能要求
2.2 试验台的结构和仪器设备
2.3 自制试验台配件
2.4 试验仪器设备安装与调试
3 3B33型离心泵全性能试验和试验结果分析
3.1 试验因素的初定
3.2 转速试验水平确定和单因素试验
3.2.1 转速试验水平确定
3.2.2 转速单因素试验结果
3.2.3 离心泵在不同转速下工作性能分析
3.2.4 离心泵额定转速下工作性能指标
3.2.5 离心泵实际工作转速下性能指标
3.2.6 最佳流量区间内离心泵性能方程估计
3.2.7 离心泵流量—效率性能曲线分析
3.3 离心泵吸程试验水平确定和单因素试验
3.4 出水管道压力单因素试验
3.5 3B33型离心泵试验数据分析
3.5.1 离心泵额定性能参数和最佳工况参数分析
3.5.2 3B33型离心泵需要改进的问题
3.5.3 最佳工作性能参数
4 影响离心泵工作效率因素的分析
4.1 离心泵工作效率影响因素
4.2 离心泵的基本方程
4.3 离心泵水力损失
4.4 离心泵的汽蚀
4.4.1 离心泵汽蚀发生过程
4.4.2 离心泵汽蚀边界条件
4.4.3 提高离心泵抗汽蚀性能的措施
4.5 离心泵的密封和泄漏
4.6 提高离心泵效率的措施
5 叶轮参数的优化设计
5.1 叶轮优化设计目标函数
5.1.1 离心泵内水力损失最小分目标函数
5.1.2 减小离心泵汽蚀余量分目标函数
5.2 叶轮出口参数边界约束条件
5.2.1 叶轮出口宽度b2的取值
5.2.2 叶片数Z的取值范围
5.2.3 叶片出口安放角β2的取值范围
5.2.4 叶轮出口半径确定
5.3 叶轮出口参数优化设计
5.4 叶轮进口参数优化设计
5.5 叶轮叶片包角取值范围
5.6 叶轮叶片型线选择
5.7 叶轮叶片的绘型
5.8 叶轮轴面图绘制
6 离心蜗壳优化设计
6.1 离心蜗壳作用及水力设计研究现状
6.1.1 离心蜗壳作用
6.1.2 蜗壳水力设计研究
6.2 离心蜗壳内水力损失模型
6.3 离心泵梯形蜗壳截面和蜗壳曲线求解
6.3.1 蜗壳截面设计原理
6.3.2 关于第8截面优化
6.3.3 蜗壳型线的确定
6.3.4 隔舌间隙对泵性能影响分析
6.3.5 离心泵8个截面设计
6.4 蜗壳喉部面积设计
6.4.1 蜗壳喉部面积对泵性能影响分析
6.4.2 离心泵流量设计工况点分析
6.4.3 蜗壳喉部面积计算
6.5 扩散管的设计
6.6 离心泵的整体设计
7 结论
参考文献
附录附图
致谢
英文摘要
攻读硕士研究生期间发表论文
本文编号：3779036
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
1 前言
1.1 离心泵在国民经济中的作用及意义
1.2 国内离心泵研究现状分析
1.3 目前离心泵设计趋势
1.4 离心泵改型和计算机辅助优化设计意义
1.5 B型离心泵现状及性能分析
1.6 研究目标、研究内容和拟解决关键问题
2 水泵全性能试验台的设计
2.1 离心泵全性能试验台性能要求
2.2 试验台的结构和仪器设备
2.3 自制试验台配件
2.4 试验仪器设备安装与调试
3 3B33型离心泵全性能试验和试验结果分析
3.1 试验因素的初定
3.2 转速试验水平确定和单因素试验
3.2.1 转速试验水平确定
3.2.2 转速单因素试验结果
3.2.3 离心泵在不同转速下工作性能分析
3.2.4 离心泵额定转速下工作性能指标
3.2.5 离心泵实际工作转速下性能指标
3.2.6 最佳流量区间内离心泵性能方程估计
3.2.7 离心泵流量—效率性能曲线分析
3.3 离心泵吸程试验水平确定和单因素试验
3.4 出水管道压力单因素试验
3.5 3B33型离心泵试验数据分析
3.5.1 离心泵额定性能参数和最佳工况参数分析
3.5.2 3B33型离心泵需要改进的问题
3.5.3 最佳工作性能参数
4 影响离心泵工作效率因素的分析
4.1 离心泵工作效率影响因素
4.2 离心泵的基本方程
4.3 离心泵水力损失
4.4 离心泵的汽蚀
4.4.1 离心泵汽蚀发生过程
4.4.2 离心泵汽蚀边界条件
4.4.3 提高离心泵抗汽蚀性能的措施
4.5 离心泵的密封和泄漏
4.6 提高离心泵效率的措施
5 叶轮参数的优化设计
5.1 叶轮优化设计目标函数
5.1.1 离心泵内水力损失最小分目标函数
5.1.2 减小离心泵汽蚀余量分目标函数
5.2 叶轮出口参数边界约束条件
5.2.1 叶轮出口宽度b2的取值
5.2.2 叶片数Z的取值范围
5.2.3 叶片出口安放角β2的取值范围
5.2.4 叶轮出口半径确定
5.3 叶轮出口参数优化设计
5.4 叶轮进口参数优化设计
5.5 叶轮叶片包角取值范围
5.6 叶轮叶片型线选择
5.7 叶轮叶片的绘型
5.8 叶轮轴面图绘制
6 离心蜗壳优化设计
6.1 离心蜗壳作用及水力设计研究现状
6.1.1 离心蜗壳作用
6.1.2 蜗壳水力设计研究
6.2 离心蜗壳内水力损失模型
6.3 离心泵梯形蜗壳截面和蜗壳曲线求解
6.3.1 蜗壳截面设计原理
6.3.2 关于第8截面优化
6.3.3 蜗壳型线的确定
6.3.4 隔舌间隙对泵性能影响分析
6.3.5 离心泵8个截面设计
6.4 蜗壳喉部面积设计
6.4.1 蜗壳喉部面积对泵性能影响分析
6.4.2 离心泵流量设计工况点分析
6.4.3 蜗壳喉部面积计算
6.5 扩散管的设计
6.6 离心泵的整体设计
7 结论
参考文献
附录附图
致谢
英文摘要
攻读硕士研究生期间发表论文
本文编号：3779036
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