双吸离心泵叶轮无损反求设计研究

介绍了进口MABS双吸离心泵叶轮的无损反求设计研究过程。根据反求工程理论，进行该叶轮的结构反求设计、CAD辅助水力性能反求设计和工艺及材料的反求设计。反求设计的MABS叶轮现场运行平衡，水力性能指标达到原型水泵的性能。     

大型双吸泵机组性能优化研究

某水厂MABS双吸泵机组长期处于大流量、易汽蚀、低效率的运行工况。为了提高泵机组的运行性能和节约能源，根据在线检测获得的性能数据和实际运行工况，应用CAD和CFD技术，经重新设计叶轮和扩大蜗壳喉部面积两次改造，实现了泵机组高效点向大流量偏移和综合运行性能提高等性能优化目标，节能效果显著。     

低比转速平行盖板叶轮的设计

介绍了低比转速平行盖板叶轮的设计方法，浆水力设计与钢板冲压焊接叶轮的工艺性有机结合，对提高钢板冲压焊接叶轮的水力性能和焊接性能作有益的尝试。     

采用复合叶片式叶轮提高风力离心泵水力性能

在风力离心泵设计中采用了复合叶片式叶轮，与传统叶轮相比其水力性能有所提高。     

15WD0.5—120型窄流道离心式叶轮的设计

介绍了小流量（Q=0.5m^3/h)、高扬程、离心式叶轮堵塞部分流道面积-窄流道离心式叶轮的设计方法：堵塞叶轮部分流道面积与增大叶轮出口宽度（b2)相结合，这将便于加工制造、控制泵的流量、减少叶轮流道的水力损失，试验结果证明：窄流道离心式叶轮的水力设计是成功的，满足小流量泵的性能要求，其性能曲线平坦，效率比设计值高3%，使用范围宽，运转平稳，叶轮的几何尺寸加工制造易保证。     

中低比转数混流泵设计与试验

以比转数350的混流泵为研究对象，通过设计研制的两种不同几何形状和过流面积的蜗壳、多种叶轮设计方案进行组合试验，以及在叶轮出口边不同位置以不同位置以不同切削量进行切削试验，对不同水力结构参数的设计方案与试验所获得的性能数据关系进行分析，提出了该型泵的理想性能水力设计建议。     

核电站离心式上充泵多工况水力设计

离心式上充泵为多级双壳体结构,根据核电站系统要求,其水力性能需同时满足5个工况点.为实现上充泵多工况水力设计,在系统总结离心泵非设计工况研究进展的基础上,提出了多种叶轮水力设计方案优化组合与叶轮多工况水力设计相结合的技术,并进行了上充泵多工况水力设计实践.利用多级离心泵叶轮组合原则对上充泵所要求的多工况点进行拆分,得到不同叶轮性能曲线优化组合设计方案,分别进行首级叶轮、2-4级叶轮和5-12级叶轮水力设计.按照设计方案制造4级泵样机（转速2 950 r/min）,并进行性能试验.试验结果换算到4 500 r/min与规定值对比表明,有4个工况点满足要求,大于规定值2.6%;仅最大流量工况扬程偏低,低于规定值11.8%,实现了多工况水力设计目的.     

710化工主循环泵叶轮改造与设计

分析了原进口叶轮性能的缺陷和缺陷产生的原囚，给出了循环泵新叶轮改造的方法，着重计算了叶轮的出口安放角。试验和实际工况运行结果表明，新叶轮水力设计方法合理，与流程运行需要相匹配，达到了预期的目的。     

叶片型线对渣浆泵水力性能及叶轮磨损特性的影响

为研究叶片型线对渣浆泵水力性能及叶轮磨损特性的影响,以LC100/350型渣浆泵为研究对象,工质为石灰石浆液,在叶轮轴面及叶片进出口安放角等参数不变的条件下,采用对数螺旋线进行叶片型线控制,通过数值计算方法,采用离散相模型,分析渣浆泵叶轮叶片型线对其水力性能及磨损特性之间的关系.计算结果表明:采用变角螺线法设计的圆柱形叶片有利于提高水力效率,但将导致扬程的小幅降低;包角120°的叶型为设计空间水力性能最优叶型;不同的叶片型线条件下,渣浆泵的水力性能与其叶轮磨损特性相互制约;小包角的叶片导致泵的水力性能下降,但叶轮磨损强度相对较低;叶轮的磨损强度与固相浓度呈正相关关系,叶轮磨损最严重的部位位于后盖板靠近轮毂的区域;在大流量工况下叶片包角对叶轮磨损强度影响较额定工况及小流量工况显著得多,颗粒粒径的变化与颗粒浓度的变化对泵的水力性能及叶轮磨损特性的影响基本一致.     

冲角对轴流泵叶轮水力性能的影响

【目的】研究冲角对轴流泵叶轮水力性能的影响。【方法】针对比转数为880的轴流泵叶轮,采用数值模拟方法和数值优化技术,基于儒可夫斯基翼型从3个角度进行冲角对轴流泵水力性能的影响研究。【结果】当设计参数保持不变时,冲角增大,扬程升高,比转数发生变化,最高效率增大,高效区往大流量偏移。为了使翼型处于更高质量区,建议轮缘侧翼型冲角在0～3°之间,且比转数大者取小值。当改变轮毂侧和中间断面翼型冲角时,设计工况下,为了得到较高扬程和较高效率的轴流泵叶轮,可以适当增加中间断面的翼型冲角,同时为了减小叶片扭曲改善非设计工况的水力性能,可以适当减小轮毂侧的翼型冲角。当比转数保持一致时,冲角增大,流量-扬程性能曲线的斜率减小,最高效率值保持相当,高效区范围往大流量偏移且高效区范围变宽。【结论】冲角对轴流泵叶轮水力性能有着重要影响,实际工程应用中,为保证轴流泵叶轮具有较好的水力性能应同时兼顾轮毂和轮缘侧的翼型冲角。     

逆向工程在离心泵叶轮设计中的应用

基于逆向工程,通过光学扫描仪获得离心泵叶轮的分散点云,采用Imageware软件对点云进行了处理,基于CATIA软件对叶轮进行了三维实体设计,并对叶轮的内部进行了数值模拟.与传统的叶轮设计方法相比,该方法保证了叶轮实体造型的高精度性.通过数值模拟,揭示了叶轮的内部流动规律,大大缩短了研发周期,降低了离心泵的生产成本.     

工程塑料泵叶轮强度计算

针对目前广泛使用的工程塑料泵叶轮，对叶片和盖板进行受力分析，得出不同比转数叶轮叶片所对应的系数k1。根据简化模型并应用轮盘理论，详细推导了塑料泵叶轮强度计算公式。结合应用实例，对几种常用工程塑料泵叶片和盖板的强度进行了校核。计算和分析表明：工程塑料中，UHMWPE和PP的部分牌号可以满足强度要求；而PPO和PVDF由于性能优良，可以满足强度要求，从而为泵用工程塑料的选择和使用提供了理论依据。     

中比转速离心泵叶轮的优化设计及数值模拟

基于流体流动的连续方程和运动方程,通过两类相对流面的迭代计算,实现中比转速离心泵叶轮内准三维正问题的数值计算,得到了轴面速度分布.应用逐点积分法进行叶片骨线绘型,在轴面上加厚叶片,在保角变换平面上修圆叶片头部,实现了离心泵叶轮的反问题设计.正反问题进行迭代计算求解直至收敛,得到最终设计的叶轮.采用RNGk-ε湍流模型和SIMPLEC算法,对离心泵叶轮内三维流场进行数值模拟,得到了叶轮内压力和速度分布.模拟结果表明设计得到的叶轮内部压力分布非常均匀,流动稳定无分离,叶轮出口能量分布合理,所设计的叶轮具有优越的水力性能.     

水泵叶轮逆向工程软件开发及应用

逆向工程能为水泵叶轮的数值模拟、有限元分析、快速成形、产品数字化加工制造以及优化设计等提供直接的几何模型支持．在VC++ 60平台上,应用MFC,ADO,OpenGL,VTK等开发工具,利用模块化编程技术,针对从工业CT获取的叶轮高精度断层切片图像序列,通过图像预处理、二维图像处理以及二维几何处理等数字图像处理技术,编程完成了叶轮断层图像序列表面轮廓的三角面片三维重建及半边结构边界模型的叶轮三维实体转换,开发出了具有多个数据输入、输出接口的水泵叶轮逆向工程软件ReImpeller．应用该软件重建得到了精度较高的叶轮三维模型,以STL数据格式导出并进行快速成型,重建的叶轮零件与其原型相比,形状误差仅为064％,表明ReImpeller具有一定的可行性与实用性．     

计算机在水泵设计和试验中的应用

系统地介绍了泵的CAD系统，包括水力设计、造型设计和三元流动计算等，对叶轮内轴面流动、回转面流动及边界层计算作了详细介绍。作者还讨论了CAD在京工程设计和测试系统中的应用情况。     

基于CT的水泵叶轮三维重建

针对当前常用的逆向工程方法不能处理水泵零件内部结构的局限性,提出了利用医用多层螺旋CT对水泵叶轮进行透视扫描的方法,并在VC++ 6.0开发平台上,利用一系列数字化图像处理算法对获得的含有叶轮设计与内部构造信息的CT断面图像进行处理,通过预处理、二维图像处理、二维几何处理以及三维图像重建等实现了水泵叶轮的三维表面重建以及表面模型到实体模型的转换,为水泵叶轮的逆向工程提供了一种新的思路.     

基于RE／CFD带分流叶片离心泵叶轮快速开发

针对带分流叶片离心泵叶轮结构复杂,传统水力设计需要设计者具有丰富的经验,开发周期长,成本高,很难适应产品快速开发需求的问题,采用逆向工程技术与计算流体力学（CFD）技术相结合的叶轮快速开发方法．利用ATOS流动式光学扫描仪对IS80—50—200型离心泵的带分流叶片叶轮进行数据测量,测量的点云导入CATIA中精确完成逆向建模,然后利用CFD软件Fluent对建立的模型进行额定工况下全流场的数值模拟来进行评价,对模拟结果中的相对速度,静压进行分析．结果表明,叶轮设计满足要求,此设计方法缩短了产品开发周期,降低了叶轮的设计成本．     

基于逆向工程和流场分析的液力缓速器叶轮设计

在车用液力缓速器的研制中,采用逆向工程技术对液力缓速器的关键零部件叶轮进行设计分析。使用三维激光扫描设备和逆向工程软件,通过数据采集、数据处理、模型重建等过程,获得液力缓速器叶轮的三维模型,进而通过流体分析软件Fluent对液力缓速器内部流场进行数值模拟,分析了叶片数目对制动力矩的影响。分析结果表明所做的逆向工程和数值模拟是准确的,为快速掌握液力缓速器的设计和优化提供很好的途径。     

低比转数离心泵叶轮内的流动机理和叶轮设计

通过分析得出影响低比转数离心泵效率的主要原因是在叶轮出口存在二次流、边界层的分离等引起的射流－尾迹结构，提出了改进的方法。提出叶轮设计方法：加大叶轮出口宽度，增大泵体喉部面积，采用较大的叶片出口安放角、较大的叶片包角，叶片的线型前部采用较小曲率半径，后部采用较大的曲率半径。实例表明此方法能够获得较高效率和较好性能的低比转数离心泵。