基于Solidworks軸流泵葉輪葉片的三維建模方法
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軸流泵葉輪葉片是一種特殊的曲面零件，這種零件的幾何造型是三維建模中的重點和難點�；赟olidworks的三維建模功能，研究了軸流泵葉輪葉片的三維建模方法，并以具體實例實現(xiàn)T軸流泵葉輪葉片的三維模型。
1 引言
在葉輪機械的水力設(shè)計中，為了設(shè)計出性能優(yōu)良的泵，目前的發(fā)展是采用正反問題相互迭代的方法，根據(jù)初步設(shè)計的泵，進(jìn)行三維湍流計算，根據(jù)計算結(jié)果，修正某些幾何邊界，再進(jìn)行流動計算，采用人機對話，反復(fù)迭代，會得到性能優(yōu)良，即高效率，并滿足空化條件及其它要求的泵。近幾年來，隨著計算機計算能力和流體計算動力學(xué)的迅速發(fā)展，尤其是三維流動分析的使用，三維數(shù)值模擬應(yīng)用越來越廣。這里基于Solidworks的三維建模功能，研究軸流泵葉輪葉片的三維建模方法。
2 基于Solidworks軸流泵葉輪葉片三維建模方法
在軸流泵葉輪葉片的設(shè)計和加工中，葉片的表面是由翼型的型值點給定的。用半徑為:和r十dr的兩個無限接近且與葉輪軸同軸的圓柱面截取一個微小圓柱層，取出并沿其母線切開展為平面，葉片被圓柱面截割，其截面在平面上展開就組成等距排列的一系列翼型，這一系列翼型稱為平面直列葉柵。在用平面直列葉柵理論設(shè)計軸流泵葉輪時，得到在平面上給定的型值點，如果把各型值點擬合的型值曲線直接作為半徑r處的截面輪廓曲線，由此得到的葉輪葉片三維模型誤差較大。因此為了得到比較理想的三維模型，必須尋找一種好的方法。經(jīng)分析可知，如果能得到半徑r處的截面，問題就解決了。如何由翼型型值點得到半徑r處的截面呢尸根據(jù)Solidworks的建模功能，研究了如下的方法:先由翼型型值點找到對應(yīng)的截面在翼型展開面上的投影點，把各投影點擬合為投影曲線，然后通過一些命令就可得到軸流泵葉輪葉片的截面。其中最關(guān)鍵的是找出型值點與投影點的對應(yīng)關(guān)系。下面對型值點與投影點的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行分析推導(dǎo)。
如果用半徑為r和r+dr兩個無限接近且與葉輪軸同軸的圓柱面去截葉輪葉片，其單個葉片截面如圖1所示。然后用一個垂直于軸向的平面去截這個葉片截面，得到一圓弧線如圖2所示。圖2中S表示截面的投影方向，P表示投影平面，S方向與平面P垂直，軸向方向為由紙面外指向里，A點是截面一輪廓點，AC的長為A點到投影方向S的距離，長度為N, AB弧長為M, B為AB弧長所對的圓心角，r為圓柱面半徑。則有:
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