叶轮叶片的三维显示

随着计算机应用技术的不断发展，科研人员的不断努力，计算机辅助设计已越来越成熟，越来越得到广泛的应用。目前本人所在单位——江苏理工大学流体机械研究所已经多年的努力，开发出成熟的泵水力模型设计软件．并已彻底甩掉图板，所有总装图、零件图、水力图都采用计算机绘图。但以上所有的一切都是在二维基础上开发的、只能满足一般叶轮制造要求。叶轮叶片的立体形状是什么样？叶片之间的流道形式及扩散情况满足不满足叶片设计的要求？能不能取出叶片的三维数据与数控机床连接，实现计算机辅助制造，准确迅速地加工出叶片．或者能实现计算…     

离心泵叶轮扭曲叶片参数化实体造型方法探讨

工程上广泛使用二维木模图为依据来表达叶轮模型。提出了沿等高线方向和沿轴截面方向给定的线型两种方法，实现水泵叶轮扭曲叶片及叶轮的参数化实体造型。在叶轮扭曲叶片参数化实体造型中对所求曲线、曲面的光顺方法进行了探讨，使扭曲叶片的造型更加准确、光滑，为进行叶轮流动性分析、数控加工模具等提供了良好的模型基础。     

水泵叶轮的计算机三维实体造型研究

从计算机辅助设计（ＣＡＤ）与辅助制造（ＣＡＭ）的角度，分析了直接在计算机中进行水泵地轮三维实体造型的必要性，提出了具体的三维实体造型方法，给出了造型的步骤及造型实例，编制了造型函数库。     

基于Pro/E Wildfire的水泵叶轮精确建模

基于传统的叶片加工方式，从现有的二维水力木模图的型值点出发，基于Pro／E Wildfire软件，采用从点到线、从线到曲面、再从曲面到实体的方法，实现了泵叶轮空间扭曲叶片和圆柱形叶片的三维实体造型，利用制造模具的常用方法实现了泵叶轮和流道的造型，造型方法精确，为后续的流场数值模拟和数控加工奠定了基础。     

UG技术在扭曲叶片三维造型中的应用

扭曲叶片广泛应用于中高比转速叶轮,本文以UG技术对扭曲叶片进行了造型,从而有助于设计人员及时、直观地发现叶片的水力特性和机械特性。可以看出,将UG技术引入叶片水力设计领域,将对提高叶片性能产生积极的重要影响。     

混流式水轮机转轮叶片三维造型的研究

传统的水轮机转轮设计包括流体动力学设计和几何设计,在几何设计中采用二维木模图来表示叶片,无法满足数字化设计与制造的要求.为了解决这一不足之处,介绍了利用CAD和Gambit进行叶片三维造型的方法.在叶片的三维造型完成后,可以实现转轮的三维造型,为转轮内流动CFD分析、性能预测和CAM提供基础.     

叶片表面整形磨光对水泵效率的影响

通过对已运行多年的水泵机组进行叶片整形磨光处理及对比试验，验证了叶片表面光洁度对效率的影响值，介绍了处理工艺过程，为老泵站节能降耗找到了一条经济实用的路子。     

水泵叶片空间曲面计算和数控加工

论述了水泵叶片空间曲线的计算和用数控铣床加工的基本方法,并介绍在江苏省江都第一抽水站更新改造工程中成功应用的实例,现场实测结果表明数控加工的叶片能够保证水泵设计性能。     

用转轮内三元流动计算对泵叶轮进行改型设计

在有厚翼栅奇点解法的基础上，利用一种考虑叶片厚度影响的叶片式水力机械转轮内准三元流动新的分析方法、准确计算了泵叶轮叶片表面上的速度与压力变化分布规律，获得了许多水力性能评估参数；通过评价这些参数，对叶片型线进行了修改，获得了比较满意的结果。为叶轮的改型设计提供了一条较有价值的新途径。     

渐开线圆柱形叶片的计算与研究

为克服低比转数离心泵叶轮常用圆柱形叶片的表面脱流，提高叶轮水力效率，设计了一种渐开线圆柱形叶片，并以数学分析方法证明了渐开线两项重要几何特性，这些特性决定了渐开线圆柱形叶片具有良好的水力性能。     

离心泵叶轮叶片CAD/CAM系统集成

针对基于传统加工方式的离心泵水力CAD软件设计结果在叶片曲面造型及数控加工方面存在的问题，提出了一种沿轴面截线进行造型的新方案。在此基础上，开发了离心泵水力设计CAD软件的接口程序，结合Pro/E软件包，实现了离心泵叶轮扭曲叶片的几何造型。对数控加工自由曲面叶片刀具干涉问题进行分析，实现了平头端铣刀无干涉刀位轨迹的自动生成，利用动态仿真进行了刀位验证。     

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。     

计算机三维实体造型在工程设计中的应用

计算机绘图技术的发展和计算机性能的不断提高，引发了工程设计的新理念，三维实体造型设计也应运而生，并以其无可比拟的优越性显示出强大的生命力。AutoCAD、Pro／E和3DMAX等绘图软件不仅可以较方便地绘制二维视图，还可以形象逼真地绘制_三维视图。利用这些软件的强大功能，对图形进行适时修改、动画控制和模拟生产过程，使计算机三维实体绘图成为越来越方便的方法。为此，论述了三维实体建模的优点．介绍了三维实体建模的思路和特点．以及采用三维实体建模对传统设计方法的影响。     

离心泵叶轮内部三维紊流数值模拟与验证

基于N—S方程和标准的k-ε紊流模型,对一比转数ns=96的离心泵叶轮内部的流动情况进行了数值模拟,模拟软件对3个典型工况进行计算,得到了叶轮内的速度和压力分布,并和PIV实验结果比较,两者在总体上是一致的。     

态三维建模与计算机模拟

根据水稻叶片的三维形态特征,应用Bezier曲线描述水稻叶片的边缘信息和一元二次曲线方程描述叶脉曲线,构建一种符合生物学规律的水稻叶片弯曲三维模型,并通过对叶片边缘点绕叶脉的旋转构建了叶片的扭曲模型,较真实地反应了自然条件下水稻叶片的三维空间形态。     

低比转数离心泵叶轮出口紊流流动结构分析

在叶轮内三维紊流流动数值计算的基础上，从介质能量的观点，分析了不同工况下低比转数离心泵叶轮出口处的紊流流动结构。数值计算采用SIMPLEC算法，在贴体坐标系下求解Navier—Stokes方程，紊流模型采用标准的κ—ε模型。计算结果表明，在叶轮的出口附近靠近吸力面一侧存在一个低能区，而压力面一侧能量相对较高。这与有关文献中所指出的离心风机的“射流—尾流”结构相对应。当偏离设计工况时，该低能区的范围和强度略有增加，相对应的叶轮效率也降低。计算结果与水泵在这些工况下的效率实验结果相一致，说明低能区的存在是影响低比转数离心泵效率的重要因素。     

基于Bezier函数的混流泵叶片造型研究

混流泵的叶片为空问曲面体,制造工艺复杂。由于Bezier曲面具有装配灵活、生成快速、适应性强和应用范围广等优点,使用特征多边形控制Bezier曲面的形状非常直观．而且计算程序简单、运算速度快。’所以在曲面造型中得到了广泛的应用。为此,应用双三次Bezier曲面建立了对给定型值点的混流泵叶片进行曲面构造的数学模型;并且基于商用软件MDT6．0开发了混流泵叶片曲面造型的原型系统,为进一步的流场分析和叶片CAD／CAM奠定了基础。     

长中短叶片复合叶轮离心泵流动数值模拟

基于雷诺时均N-S方程和S-A湍流模型对具有长中短叶片的复合叶轮离心泵内部的流动进行了三维紊流数值计算和分析,获得了过流部件内部的速度场、压力场的分布规律。由于蜗壳和叶轮的联合作用,叶轮通道内流动都是不对称的,除了靠近喉部叶轮通道外,其他两个通道内液流流动的规律和单通道内比较相似,易产生回流的位置也是在长叶片吸力边进口处,靠近长叶片压力边的中部,及靠近吸力边出口处的短叶片通道内;蜗壳对于靠近喉部流道内的流动影响比较大,靠近蜗壳喉部叶轮出口处的相对速度较大,同时在靠近蜗壳喉部的叶轮出口处的通道内较易形成回流区域;叶轮中的静压和总压从进口到出口逐渐增加;从叶轮出口流出的液流在进入蜗壳中时,在蜗壳靠近壁面处有形成旋涡的趋势,蜗壳中的液流螺旋形地向前运动。