隔膜泵液力端數(shù)值模擬研究及其優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、針對隔膜泵隔膜疲勞壽命過低進而影響系統(tǒng)正常運行的問題，本文在前人的研究成果基礎(chǔ)上，更廣泛地引入了現(xiàn)代設(shè)計理論與方法，充分發(fā)揮了現(xiàn)代設(shè)計理論的系統(tǒng)化和最優(yōu)化等優(yōu)點，對隔膜泵液力端進行了數(shù)值模擬研究并對其基本參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計和提高隔膜疲勞壽命的方法進行了詳細、深入地研究。
　　文中第一部分采用了計算流體力學(xué)數(shù)值模擬的方法，以DP160-5型隔膜泵為主要研究對象，首先對其液力端系統(tǒng)進行流固耦合分析，從而得到了一個周期內(nèi)隔膜變形狀況、隔膜內(nèi)

2、應(yīng)力隨時間變化趨勢、隔膜最大應(yīng)力分布頻圖，接著又深入研究了活塞沖次與隔膜應(yīng)力的關(guān)系、排量對隔膜內(nèi)應(yīng)力的影響、隔膜厚度與其應(yīng)力的關(guān)系。該方法較好解決了由于活塞、隔膜等的運動所引起的計算區(qū)域變化問題，實現(xiàn)了隔膜泵吸、排液過程的流固耦合分析。為進一步研究隔膜的運動特性提供了一種新方法，同時也為改進隔膜泵液力端的工作參數(shù)、優(yōu)化隔膜的設(shè)計提供了參考依據(jù)。
　　為了更好的推進隔膜泵優(yōu)化設(shè)計理論，文中第二部分引入了最優(yōu)設(shè)計理論對隔膜泵基本參數(shù)進

3、行優(yōu)化設(shè)計。首先建立了隔膜泵基本參數(shù)優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型，該模型對往復(fù)泵類基本參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計同樣具有適用性。緊接著針對該問題的特殊性提出了更為合理的求解方法：離散變量型普通網(wǎng)格法，該求解方法很好的解決了工程實際為該問題帶來的特殊問題，并得到了該優(yōu)化問題的最優(yōu)解。為隔膜泵及往復(fù)泵基本參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計提供了一個參考方法和參考模型。
　　針對隔膜設(shè)計理論不足的現(xiàn)狀，本文第三部分對深碟形隔膜結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計理論進行了深入研究，建立了深碟形隔膜結(jié)構(gòu)