葉片泵設計數值模擬基礎與應用 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

　　本書圍繞進行葉片泵數值模擬必須進行的三個步驟：三維造型、網格劃分和計算流體動力學（CFD），運用大量圖片和案例，提供瞭實戰性強的方法，為葉片泵水力設計提供瞭有力的工具。本書圍繞對不同類型的葉片泵進行計算流體力學數值模擬這一主題，首先簡要介紹計算流體力學基礎知識；然後基於Siemens公司的三維建模軟件Unigraphics詳細嚮讀者介紹圓柱形離心泵葉輪、扭麯離心泵葉輪、雙流道泵葉輪、混流泵葉輪、軸流泵葉輪、蝸殼、徑嚮導葉、空間導葉等三維建模技術；後，基於ANSYS-ICEM軟件介紹網格劃分技術，基於ANSYS-CFX介紹計算流體動力學CFD數值模擬、流固耦閤模擬等技術。全書內容深入淺齣，理論和實踐相結閤，側重軟件的操作和使用，實用性強，讀者可在短時間內掌握CFD技術，解決葉片泵數值模擬中的三維造型、網格劃分和數值模擬中的難點，掌握關鍵操作步驟，應用於葉片泵的性能預測和優化。

目錄

前 言
第1 章 泵數值模擬基礎知識 1
1.1 泵數值方法簡介 ·1
1.1.1 網格生成 1
1.1.2 網格劃分工具 2
1.1.3 數值計算方法概述 3
1.2 有限體積法 ·6
1.2.1　通用對流擴散方程的有限體積離散 ·6
1.2.2 流場求解的SIMPLE 算法 8
1.2.3　交錯網格離散法 10
1.2.4 SIMPLE 改進算法 ·14
1.2.5　非正交同位網格有限體積法 ·19
1.2.6 商業求解器 20
1.2.7　後處理 21
1.3 湍流發展概述 ·22
1.3.1 湍流的概要介紹 22
1.3.2 常用的湍流模型 22
1.3.3 空化模型 29
1.3.4 泵流動模擬的基本概況 30
第2 章 水力部件三維造型方法 32
2.1 圓柱形葉片 ·32
2.1.1 新建NX 文件 32
2.1.2 導入葉片型綫 33
2.1.3 繪製補充圖 34
2.1.4 創建葉片實體 35
2.2 扭麯葉片 ·37
2.2.1 錄入軸麵流道型綫 37
2.2.2 新建NX 文件 38
2.2.3 從AutoCAD 文件導入工作麵和背麵的
　　　型綫 38
2.2.4 進行扭麯葉片工作麵與背麵軸麵截綫的
　　　繪製 39
2.2.5 葉片工作麵和背麵的繪製 ·39
2.2.6 葉片各麯麵的繪製 40
2.2.7 葉片實體化 40
2.2.8 陣列葉片 40
2.2.9 迴轉軸麵投影圖 41
2.2.10 求交 41
2.2.11 保存文件 42
2.3 雙流道泵葉輪 ·42
2.3.1 新建NX 文件 42
2.3.2 繪製空間流道中綫 43
2.3.3 確定流道中綫上各個分點 ·45
2.3.4 在流道中綫各個分點處作流道截麵 ·46
2.3.5　繪製流道 50
2.3.6 繪製葉輪 53
2.4 雙葉片汙水泵葉輪 ·55
2.4.1 新建NX 文件 55
2.4.2 創建葉片麯麵特徵 55
2.4.3 創建葉片實體 58
2.5 混流泵葉輪 ·59
2.5.1 新建NX 文件 60
2.5.2 導入葉片錶麵麯綫特徵 60
2.5.3 創建葉片麯麵特徵 62
2.5.4 創建葉輪實體特徵 65
2.6 軸流泵葉輪 ·69
2.6.1 理解二維圖 70
2.6.2 用數據文件建立葉片工作麵麯綫 ·71
2.6.3 新建NX 文件 72
2.6.4 導入葉片錶麵麯綫特徵 72
2.6.5 創建葉片麯麵特徵 73
2.6.6 創建葉輪實體特徵 74
2.7 蝸殼 ·78
2.7.1 新建NX 文件 79
2.7.2 斷麵及基圓繪製 79
2.7.3 掃掠各截麵 81
2.7.4 導入蝸殼平麵外形圖 82
2.7.5 壓水室繪製 83
2.7.6 隔舌繪製 83
2.7.7 各部分實體求和 84
第3章ANSYS ICEM和CFX軟件98
第4章典型葉片泵數值模擬實例144
第5章葉片泵流固耦閤數值模擬實例257
參考文獻280

前言/序言

　　本書運用大量圖片和案例，對葉片泵數值模擬必須進行的三維造型、網格劃分和計算流體動力學（CFD）三個步驟進行闡述，提供瞭實戰性強的泵CFD 模擬方法，為葉片泵水力設計和CFD 優化提供瞭設計平颱和藉鑒性強的方法。　　由於葉片泵內部葉輪、蝸殼等水力部件是空間三維扭麯的，且泵內部流體運動復雜，傳統的性能預測方法較難準確預測泵的水力性能。在實際葉片泵産品研製過程中，若要驗證設計的性能，通常要製造樣機進行真機試驗纔能獲得各項葉片泵的性能參數，成本高、周期長，嚴重製約瞭水泵産品的技術發展。近年來，隨著計算機仿真技術的飛速發展，計算機輔助設計和計算流體力學為分析葉片泵內部的流動以及葉片泵的優化設計提供瞭新的思路和方法。在此背景下，高等院校本科生、研究生和企業工程師可快速通過本書，學習離心泵葉輪、軸流泵葉輪、蝸殼、徑嚮導葉和空間導葉等水力部件的三維造型方法、網格劃分方法、流固耦閤等，掌握計算流體動力學（CFD）的基本原理，熟練使用計算流體動力學ANSYS CFX 軟件平颱，解決葉片泵數值模擬中的三維造型、網格劃分和數值模擬中的難點和關鍵操作步驟。　　本書圍繞對不同類型的葉片泵進行計算流體力學數值模擬這一主題，內容覆蓋麵廣、圖文並茂、語言通俗。首先簡要介紹瞭計算流體力學基礎知識，供讀者掌握CFD 基本原理；然後，基於Siemens 公司的三維建模軟件Unigraphics 嚮讀者詳細介紹圓柱形離心泵葉輪、扭麯離心泵葉輪、雙流道泵葉輪、雙葉片汙水泵、混流泵葉輪、軸流泵葉輪、蝸殼、徑嚮導葉、空間導葉等三維建模技術；最後，基於ANSYS-ICEM 軟件介紹網格劃分技術，基於ANSYS-CFX 介紹CFD 數值模擬、流固耦閤模擬、CFX 二次開發等技術。全書內容深入淺齣，理論和實踐相結閤，側重軟件的操作和使用，實用性強，讀者可在較短時間內掌握CFD 這一新興技術，應用於葉片泵的性能預測和工程優化設計。　　本書適閤流體機械專業的本科生、碩士研究生和博士研究生，以及水泵行業的工程技術人員閱讀使用和參考。作者希望本書的齣版，可推動我國工程界技術人員盡快掌握CFD 技術，並應用於泵行業工程實踐中，推動我國水泵行業設計技術的發展和創新。　　張德勝 於江蘇大學2015 年8 月前 言

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