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因此，在離心泵葉輪優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，離不開(kāi)CFD的支持。通常，先設(shè)計(jì)出幾種不同的水力方案；接著利用CFD進(jìn)行模擬分析；最后根據(jù)分析結(jié)果選出一種最符合設(shè)計(jì)要求的方案。 利用CFD進(jìn)行模擬分析是一種有效的設(shè)計(jì)和估算水力設(shè)計(jì)的方法，可以減少時(shí)間、降低成本、提高設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性。它可以在很大的范圍內(nèi)減少誤差，并提供可供選擇的解決方案。

葉輪設(shè)計(jì)基本有兩種方式:(1)根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)全新設(shè)計(jì);(2)對(duì)現(xiàn)有葉輪進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。 全新設(shè)計(jì)葉輪需要根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo),首先從一維設(shè)計(jì)軟件中預(yù)測(cè)基本的幾何參數(shù),再通過(guò)三維設(shè)計(jì)軟件對(duì)性能進(jìn)行優(yōu)化。全新設(shè)計(jì)葉輪需要很長(zhǎng)的時(shí)間周期,而且設(shè)計(jì)難度較大。在工程開(kāi)發(fā)上多采用第二種方式,即對(duì)現(xiàn)有葉輪重新設(shè)計(jì)并進(jìn)行優(yōu)化。

為了設(shè)計(jì)出高性能的通風(fēng)機(jī)，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法已滿足不了需要，必須采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法。這就要求設(shè)計(jì)者必須詳細(xì)掌握流體機(jī)械性能和內(nèi)部流動(dòng)狀況，從而給流體機(jī)械內(nèi)部流動(dòng)理論和試驗(yàn)研究提出了新的課題。

而使用PREDIG模塊對(duì)設(shè)計(jì)出的葉輪做性能預(yù)測(cè)時(shí)，只需要給出葉輪的進(jìn)出口邊界的幾何尺寸，進(jìn)出口角，以及葉片的負(fù)載形式，并未考慮葉輪內(nèi)流場(chǎng)分布的詳細(xì)情況，所以在做產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，不能孤立地應(yīng)用PREDIG和COMIG，要將兩者有效的結(jié)合起來(lái)，根據(jù)流場(chǎng)的實(shí)際分布結(jié)果調(diào)整損失系數(shù)和滑移系數(shù)。如果有的設(shè)計(jì)無(wú)法得到理想的流場(chǎng)分布結(jié)果，在做性能預(yù)測(cè)的時(shí)候，葉片負(fù)載損失系數(shù)應(yīng)該相應(yīng)的加大。

Ansys拓展與Concepts NREC的合作關(guān)系，通過(guò)CFD分析軟件與葉片設(shè)計(jì)軟件的集成，實(shí)現(xiàn)端到端工作流程，并加快產(chǎn)品上市進(jìn)程主要亮點(diǎn) 雙方現(xiàn)在可以在Concepts NREC的AxCent? 3D葉輪機(jī)械組件設(shè)計(jì)中運(yùn)行面向葉輪機(jī)械應(yīng)用的Ansys CFX?計(jì)算流體力學(xué)軟件 該合作使設(shè)計(jì)人員能夠以更高的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性快速評(píng)估機(jī)器性能，從而縮短設(shè)計(jì)周期，并提高壓縮機(jī)、渦輪機(jī)、

天洑憑借 “風(fēng)扇葉輪智能優(yōu)化設(shè)計(jì)” 案例，成功入選。該案例是基于天洑自主研發(fā)的優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件AIPOD實(shí)現(xiàn)的成功實(shí)踐，充分彰顯了公司在工業(yè)軟件領(lǐng)域的深厚技術(shù)積累與硬核創(chuàng)新能力，獲得了國(guó)家級(jí)權(quán)威機(jī)構(gòu)的高度認(rèn)可。 天洑將繼續(xù)專注工業(yè)人工智能與物理AI領(lǐng)域的研發(fā)應(yīng)用，以創(chuàng)新技術(shù)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)智能化。

此研究可為葉輪的合理設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

結(jié)果表明，蓋板切割降低了設(shè)計(jì)點(diǎn)的揚(yáng)程和效率。對(duì)施加在旋轉(zhuǎn)部件上的徑向力的檢查表明，在兩種泵類型中，由于葉輪出口周圍缺乏均勻的壓力分布，蓋板切割的葉輪比閉式葉輪承受更高的徑向力。因此，將獲得的相關(guān)信息用于修改現(xiàn)有系數(shù)以預(yù)測(cè)徑向力。 關(guān)鍵詞：離心泵；蓋板切割；實(shí)驗(yàn)研究；CFD；性能影響 1.

如此看來(lái)，葉輪機(jī)械可以說(shuō)是航空發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力提供者中的扛把子了，其設(shè)計(jì)自然也是重中之重。

義維水力設(shè)計(jì)軟件: 葉輪設(shè)計(jì)模塊減小軸向力的程度取決于 泵孔的數(shù)量和孔徑的大小 ， 值得說(shuō)明的是密封環(huán)和平衡孔是相輔相成的。采用這種平衡方式的缺點(diǎn)是會(huì)有效率損失（平衡孔的泄漏量一般為設(shè)計(jì)流量的2%~5%）。另外，經(jīng)平衡孔的泄漏流與進(jìn)入葉輪的主液流相沖擊，破壞了正常的流動(dòng)狀態(tài)，會(huì)使抗汽蝕性能下降。在非額定流量下，流動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化。

圖1：離心泵設(shè)計(jì)的CFD分析 有許多設(shè)計(jì)方面會(huì)影響泵的效率，例如泵殼體，葉輪蓋板、葉輪葉片數(shù)量或葉片角度等。以葉輪為例，可以改變其尺寸，例如增加直徑，但這會(huì)增加其質(zhì)量，從而導(dǎo)致更大的能量損失。試圖在葉輪尺寸和質(zhì)量之間找到平衡，這對(duì)尋求最高效率的工程師來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰(zhàn)。 在采用中心葉輪的離心泵設(shè)計(jì)中，CFD是分析效率的有效工具。

對(duì)于葉輪機(jī)械而言，流體性能的好壞至關(guān)重要，傳統(tǒng)的葉輪機(jī)械設(shè)計(jì)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，同時(shí)費(fèi)用高，而通過(guò)應(yīng)用CFD技術(shù)，則可以大大降低設(shè)計(jì)周期和成本，并能夠準(zhǔn)確給出設(shè)備的整體流動(dòng)性能和局部流動(dòng)細(xì)節(jié)，預(yù)知可能的問(wèn)題并提前進(jìn)行優(yōu)化。

對(duì)于葉輪機(jī)械而言，流體性能的好壞至關(guān)重要，傳統(tǒng)的葉輪機(jī)械設(shè)計(jì)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，同時(shí)費(fèi)用高，而通過(guò)應(yīng)用CFD技術(shù)，則可以大大降低設(shè)計(jì)周期和成本，并能夠準(zhǔn)確給出設(shè)備的整體流動(dòng)性能和局部流動(dòng)細(xì)節(jié)，預(yù)知可能的問(wèn)題并提前進(jìn)行優(yōu)化。

３.２　空壓機(jī)葉輪設(shè)計(jì) 空壓機(jī)采用兩級(jí)壓縮，兩級(jí)葉輪均采用后彎三 元流葉輪，具有較強(qiáng)做功能力和較寬工作范圍。一級(jí)葉輪１２個(gè)葉片，外徑１２７ｍｍ。二級(jí)葉輪１４個(gè)葉片，外徑１１２ｍｍ。 ３.３　葉輪強(qiáng)度校核 壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速可以達(dá)到７１０００ｒ／ｍｉｎ，空壓機(jī)葉 輪需有足夠的強(qiáng)度和模態(tài)承受能力。為此，對(duì)設(shè)計(jì)的一、二級(jí)葉輪的強(qiáng)度和模態(tài)進(jìn)行模擬分析［８］。

當(dāng)流體流過(guò)葉輪時(shí)，速度和壓力都會(huì)增加。由于旋轉(zhuǎn)機(jī)械能被傳遞到流體，在葉輪的排出側(cè)，流體的壓力和動(dòng)能都會(huì)上升。在吸入側(cè)，流體被移走，因此會(huì)在（葉輪）吸入孔處產(chǎn)生負(fù)壓。這種低壓有助于將吸入側(cè)液流再次吸入系統(tǒng)，這一過(guò)程循環(huán)往復(fù)。 葉輪是離心泵設(shè)計(jì)中最重要的部分。經(jīng)過(guò)多年的分析和研發(fā)工作，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了成功的葉輪。最佳葉輪的葉片通過(guò)設(shè)計(jì)是向后彎曲的。

文章運(yùn)用CFD分析方法對(duì)某款車型空調(diào)HVAC在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段遇到的進(jìn)風(fēng)風(fēng)量降低、葉輪氣動(dòng)噪聲、蝸殼氣流噪聲3個(gè)問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真，通過(guò)仿真分析結(jié)果針對(duì)氣流干擾部分的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改善，利用試驗(yàn)對(duì)改善方案進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，證明了CFD仿真方法分析的有效性，為空調(diào)HVAC在設(shè)計(jì)階段的流場(chǎng)性能改善、NVH風(fēng)噪改善及數(shù)據(jù)定型提供了有益的參考。