基于構(gòu)型理論分集水器的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、構(gòu)型理論自提出即被廣泛用于各種流體管道的優(yōu)化，最著名的是體-點(diǎn)模型的優(yōu)化，本文基于該模型的優(yōu)化方法提出并設(shè)計(jì)新型的分/集水器結(jié)構(gòu)，以解決目前市場上常見分/集水器結(jié)構(gòu)存在的進(jìn)出口壓降大、出口流量小的問題。構(gòu)型理論已有的研究顯示，優(yōu)化后的流道結(jié)構(gòu)往往呈現(xiàn)為類似自然樹的形狀，所以本文的研究重點(diǎn)是對樹形結(jié)構(gòu)的分/集水器進(jìn)行初步探索和優(yōu)化，本文研究的樹形結(jié)構(gòu)包括平面樹形結(jié)構(gòu)和空間樹形結(jié)構(gòu)，平面樹形結(jié)構(gòu)又包括平面對稱樹形結(jié)構(gòu)和平面不對稱樹形結(jié)構(gòu)。<

2、br>　　文中用于仿真分析和實(shí)驗(yàn)研究的分/集水器結(jié)構(gòu)是平面對稱樹形分/集水器結(jié)構(gòu)和空間樹形分/集水器結(jié)構(gòu)。在相同的初始條件下運(yùn)用ANSYS對兩種新型分/集水器結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真分析，結(jié)果顯示兩種新型分/集水器內(nèi)部的流線與傳統(tǒng)分/集水器相比更為有序，進(jìn)出口壓降更小。在自搭建的并聯(lián)水泵平臺上對三種分/集水器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，作為分水器使用時(shí)，兩種新型分水器對應(yīng)的管路特性曲線更為平緩，且在相同流量下，壓降更小，其中四臺水泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，在相

3、同流量下，兩種新型分水器較傳統(tǒng)分水器的壓降減小率在5％-30％之間;作為集水器使用時(shí)，在相同水泵運(yùn)行頻率下，無論是集水器進(jìn)出口壓降，還是出口流量，兩種新型集水器都較傳統(tǒng)集水器性能更優(yōu)，對應(yīng)的等值水泵效率也顯示，當(dāng)四臺水泵并聯(lián)且以額定工況的80％-100％運(yùn)行時(shí)，對應(yīng)于樹形集水器的等值水泵運(yùn)行效率較傳統(tǒng)集水器的等值水泵運(yùn)行效率平均增長了8.4％，其中在46HZ時(shí)，效率增長率最大，為9.1％，在42HZ時(shí)，效率增長率最小，為5.9％，在額定