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離心泵的新技術廣泛應用
人氣：94 評論：0 日期：2016/9/3 11:36:37 標簽：全部
進入信息時代的今天，離心泵的設計人員早已經利用計算機技術來進行產品的開發設計（如CAD的利用）大大提高了設計本身的速度，縮短了產品設計的周期。而在生產為主的制造當中，以數控技術CAM為代表的制造技術業已深人到離心泵的生產當中。但是，從日前國內的情況看，數控技術CAM主要應用在批量產品的生產上。對于單件或小批的生產，目前CAM技術尚未在離心泵行業當中普遍實施，單件小批的生產仍舊以傳統生產設備為主。
由于市場要求生產廠商的貨期盡可能縮短，尤其對于特殊產品（針對用戶要求生產的產品）供貨周期縮短，必然要求離心泵的生產企業加速利用CAM技術甚至是計算機集成制造系統（CIMS）。柔性制造（FMC和FMS）對從設計到制造模具、零件加工等各環節協調一致處理 保證一旦設計完成，產品零部件的加工也趨于同期完成，以確保縮短產品的生產周期。
與此同時，除利用計算機制圖外還將在計算機這個載體上實現產品的強度分析、可靠性預估和三維立體設計，將原來需要在生產中發現和解決的工藝問題、局部結構問題及裝配性問題等方面提至生產前進行防范，縮短產品的試制期。
以CAD為主的新技術廣泛應用
（1）離心泵的模具、葉片和重要零件開始用數控機床加工，從而可以提高離心泵的制造質量，圖 1 是用數控銑床加工軸流離心泵葉片和用于加工的葉片三維圖。
（2）離心泵水力設計與繪型軟件逐漸代替人工計算和繪圖 有人問用這個軟件設計的離心泵效率有多高，這是外行人說的話，再好的軟件也要人去使用，可以溶入設計者的設計思想和經驗，而且快速、準確。圖 2 是用 JP1 軟件設計的螺旋離心離心泵葉輪水力圖，設計該圖只需 10min ，人工設計可能要兩天。
（3）離心泵內流場計算從準三元非黏性流動向全三元黏性流動進展 準三元非黏性流動計算的主要方法是 S1 、 S2 兩類流面迭代，它是把三維流動降維成二維，也就是用子午面（軸面）和任意轉面（流面）上的流動進行迭代求解，解決三維流動問題。由于把復雜的三維流動簡化成二維求解，使得解的精度受到影響。 近年計算流體動力學（ Computational Fluid Dynamics ） , 簡稱 CFD 問世，為流體機械流場計算提供了新的思路和手段。用 CFD 進行流場計算，首先要把計算區域畫成三維實體，然后生成網格 （ Grid Generation ），再用商用 CFD 軟件 Fluent 等進行計算，見圖 3 。
（4）內部流場測量 以前經常采用探針進行測量，一方面控針本身對流動的影響很大，另一方面測量旋轉流場的轉換裝置也很復雜。進一步使用激光多普勒測速儀（ LVD ） ，它是用激光照射流動中的粒子，光被粒子散射，根據散射的成度測量流速。這種方法已經成熟并廣泛應用，但是一般只測量一點速度的某一分量。現在開始使用粒子圖象測速技術（ PIV ），其工作原理是在流場中散布示蹤粒子，用脈沖片光源照射流場，通過連續兩次或多次曝光，粒子圖象被記錄在底片上，由此獲得流場速度分布。這種方法突破傳統的單點測量的限制，可瞬時無接觸測量一個截面上的速度分布，具有較高的測量精度。
（5）優化設計方法 為了提高離心泵的性能，許多學者進行了優化設計方法研究。歸納起來主要有以下幾種方法：以優秀模型統計資料為基礎的速度系數優化法；以水力損失最小為目標的損失極值優化法；以某一指標為目標函數的準則篩選優化法。值得說明的是目前的優化設計方法，可能只對具體離心泵的設計有指導意義。另外 CFD 等先進技術的問世，在很大程度上沖淡了對優化設計的興趣，近兩年研究優化設計方法的學者逐漸減少。
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