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本文首先对离心泵叶轮的水力设计现状及进展进行了介绍。
在准正交线法轴面流动计算以及逐点积分法的基础上,开发编制了一整套离心泵叶轮水力设计计算机程序。采用了新的过流断面形成线的计算方法。该方法可显著提高设计工作的效率,并可精确的计算过流断面面积。本文对传统的逐点积分法进行了改进。应用改进后的方法可直接对叶片包角进行控制。本文采用给定叶片圆周方向的厚度进行加厚的方法,解决了轴面流动计算中排挤系数无法确定的问题。本文采用了两种新的叶片头部修圆的方法,并将这两种方法进行了比较。本文实现了设计系统与绘图软件之间的数据接口,这样设计的结果不仅可以进行可视化处理,更重要的是,设计者可以直接对结果进行修改,直至满足要求为止。应用所编制的程序,设计了离心泵的叶轮,并在N-S方程以及К-ε紊流模型的基础上对叶轮内的三维紊流进行了数值模拟。对数值模拟得到的速度分布进行处理之后,代入新一轮的叶轮设计过程,由此基本实现了水力设计与数值模拟的迭代计算。根据数值模拟得到的结果,分析了离心泵叶轮进口边位置对叶轮特性的影响。