| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 1 绪论 | 第9-16页 |
| 1.1 课题的研究背景与意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外的研究现状 | 第10-14页 |
| 1.2.1 CFD技术的发展及其在离心泵中的应用 | 第10-11页 |
| 1.2.2 流固耦合技术的发展及其在离心泵中的应用状况 | 第11-12页 |
| 1.2.3 离心泵优化设计研究现状 | 第12-14页 |
| 1.3 本文的主要研究内容和技术路线 | 第14-15页 |
| 1.4 本章小结 | 第15-16页 |
| 2 离心泵的基本理论及优化基本理论 | 第16-23页 |
| 2.1 离心泵的基本理论 | 第16-18页 |
| 2.1.1 离心泵的过流部件 | 第16页 |
| 2.1.2 离心泵的主要性能参数 | 第16-17页 |
| 2.1.3 离心泵的典型结构 | 第17-18页 |
| 2.1.4 离心泵的工作原理 | 第18页 |
| 2.2 离心泵优化基本理论 | 第18-22页 |
| 2.2.1 离心泵叶轮设计关键参数 | 第18-20页 |
| 2.2.2 实验设计 | 第20-21页 |
| 2.2.3 基于代理模型的优化设计 | 第21-22页 |
| 2.3 本章小结 | 第22-23页 |
| 3 离心泵叶轮的三维建模及网格化处理 | 第23-33页 |
| 3.1 离心泵的三维建模 | 第23-24页 |
| 3.1.1 SolidWorks概述 | 第23页 |
| 3.1.2 三维模型的建立 | 第23-24页 |
| 3.2 叶轮结构及其流道网格化处理 | 第24-32页 |
| 3.2.1 网格概述 | 第24页 |
| 3.2.2 常用网格划分工具 | 第24-29页 |
| 3.2.3 离心泵叶轮流道网格 | 第29-31页 |
| 3.2.4 离心泵叶轮结构网格 | 第31-32页 |
| 3.3 本章小结 | 第32-33页 |
| 4 离心泵内部流场数值模拟 | 第33-51页 |
| 4.1 流体与流动的基本特性 | 第33-34页 |
| 4.2 流场分析软件概述 | 第34-35页 |
| 4.2.1 FLUENT功能简介 | 第34-35页 |
| 4.3 离心泵内部流场基本方程及模型 | 第35-42页 |
| 4.3.1 控制方程 | 第35-37页 |
| 4.3.2 湍流模型 | 第37-39页 |
| 4.3.3 ANSYS Workbench中常用的湍流模型 | 第39-41页 |
| 4.3.4 壁面函数 | 第41-42页 |
| 4.4 流动边界条件 | 第42-43页 |
| 4.4.1 进口边界条件 | 第42页 |
| 4.4.2 出口边界条件 | 第42-43页 |
| 4.5 流场求解方法 | 第43-45页 |
| 4.5.1 流场数值求解方法分类 | 第43-44页 |
| 4.5.2 SIMPLE算法 | 第44-45页 |
| 4.6 流域动静耦合场求解方法 | 第45页 |
| 4.7 离心泵内部流场计算过程 | 第45-48页 |
| 4.8 离心泵内部流场模拟结果显示及分析 | 第48-50页 |
| 4.8.1 叶轮表面压力分析 | 第48-49页 |
| 4.8.2 叶轮内部速度分析 | 第49-50页 |
| 4.9 本章小结 | 第50-51页 |
| 5 基于FSI原理的离心泵叶轮静力分析 | 第51-59页 |
| 5.1 流固耦合守恒原则 | 第51页 |
| 5.2 流固耦合求解方法 | 第51-52页 |
| 5.2.1 直接耦合式解法 | 第51-52页 |
| 5.2.2 分离式解法 | 第52页 |
| 5.3 流体机械静力分析基本原理 | 第52-54页 |
| 5.3.1 静力分析的弹性力学基础 | 第52-54页 |
| 5.3.2 静力分析的有限元方程 | 第54页 |
| 5.4 离心泵叶轮流固耦合分析的实现过程 | 第54-57页 |
| 5.4.1 基于单向流固耦合的求解方法 | 第54-55页 |
| 5.4.2 ANSYS流固耦合功能概述 | 第55页 |
| 5.4.3 施加载荷与约束 | 第55-57页 |
| 5.5 离心泵叶轮应力及变形分析 | 第57-58页 |
| 5.5.1 叶轮应力分析 | 第57页 |
| 5.5.2 叶轮变形分析 | 第57-58页 |
| 5.6 本章小结 | 第58-59页 |
| 6 离心泵叶轮结构优化设计 | 第59-65页 |
| 6.1 离心泵代理模型的构建 | 第59-61页 |
| 6.1.1 近似模拟技术 | 第59-60页 |
| 6.1.2 CFD/CSD计算结果 | 第60-61页 |
| 6.2 离心泵叶轮优化模型 | 第61-62页 |
| 6.3 离心泵叶轮优化计算过程及结果分析 | 第62-64页 |
| 6.3.1 优化结果 | 第62-63页 |
| 6.3.2 优化结果验证与分析 | 第63-64页 |
| 6.4 本章小结 | 第64-65页 |
| 结论与展望 | 第65-66页 |
| 参考文献 | 第66-70页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 | 第70-71页 |
| 致谢 | 第71-72页 |