论文部分内容阅读
叶片作为离心泵的关键部件,其设计及制造质量直接关系到泵的水力性能、汽蚀性能及运行稳定性。目前PCAD虽然可进行叶片的设计,但生成的只是二维工程图,不能直接应用于数控加工、有限元分析和内部流场计算。随着计算机辅助设计与制造技术的发展与完善,以及现代三维设计理念的推广,采用二维工程图来描述三维叶片已不能满足现代泵的设计及制造的需要。因此,开发出集叶片设计与三维实体叶片建模于一体的泵CAD软件,对推进泵CAD的研究及其工程应用都具有重要的意义。本文以Pro/E为支撑软件,以面向对象的Visual C++6.0编程语言为开发工具,选择Pro/E软件自带的开发工具包Pro/TOOLKIT,采用三维叶片模型与程序控制相结合的方式,开发出基于Pro/E系统的应用程序模块,实现了叶片设计及空间扭曲叶片的三维造型。本文在离心泵叶片参数化软件方面进行的研究,对开发集水力设计、三维造型、内部流场分析和性能预测为一体的泵CAD软件具有一定的指导意义和参考价值。主要研究工作如下：1、根据离心泵水力设计原理,以一元流动理论为基础,对传统叶轮设计过程进行数学分析,使之解析化和算法化,并运用拉格朗日插值方法,使上述算法与数据结构和程序设计方法统一于程序设计之中。采用模块化的设计方法进行叶片参数化程序设计。2、采用“DLL”模式编写Pro/TOOLKIT应用程序的主体代码及相关函数,对参数化程序主体进行开发。3、利用MFC进行对话框设计,将向导对话框、非模态对话框相结合以实现参数化程序的交互式界面,完成设计参数输入和数据传递。4、将三条流线通过NURBS曲面拟合,分别建立叶片的工作面和背面,完成对三维叶片模型样板的设计。5、利用所开发的参数化软件对叶轮进行实例设计,并选用Fluent对其内部流场进行数值计算,表明了参数化软件的正确性和可靠性。