葉片泵設計數值模擬基礎與應用（簡體書）

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，提供了實戰性強的方法，為葉片泵水力設計提供了有力的工具。本書圍繞對不同類型的葉片泵進行計算流體力學數值類比這一主題，首先簡要介紹計算流體力學基礎知識；然後基於Siemens公司的三維建模軟體Unigraphics詳細向讀者介紹圓柱形離心泵葉輪、扭曲離心泵葉輪、雙流道泵葉輪、混流泵葉輪、軸流泵葉輪、蝸殼、徑向導葉、空間導葉等三維建模技術；最後，基於ANSYS-ICEM軟體介紹網格劃分技術，基於ANSYS-CFX介紹計算流體動力學CFD數值模擬、流固耦合模擬等技術。全書內容深入淺出，理論和實踐相結合，側重軟體的操作和使用，實用性強，讀者可在短時間內掌握CFD技術，解決葉片泵數值類比中的三維造型、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。

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 演算法 8
1.2.3　交錯網格離散法 10
1.2.4 SIMPLE 改進演算法 ·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 導入葉片型線 33
2.1.3 繪製補充圖 34
2.1.4 創建葉片實體 35
2.2 扭曲葉片 ·37
2.2.1 錄入軸面流道型線 37
2.2.2 新建NX 文件 38
2.2.3 從AutoCAD 文件導入工作面和背面的
型線 38
2.2.4 進行扭曲葉片工作面與背面軸面截線的
繪製 39
2.2.5 葉片工作面和背面的繪製 ·39
2.2.6 葉片各曲面的繪製 40
2.2.7 葉片實體化 40
2.2.8 陣列葉片 40
2.2.9 回轉軸面投影圖 41
2.2.10 求交 41
2.2.11 保存檔 42
2.3 雙流道泵葉輪 ·42
2.3.1 新建NX 文件 42
2.3.2 繪製空間流道中線 43
2.3.3 確定流道中線上各個分點 ·45
2.3.4 在流道中線各個分點處作流道截面 ·46
2.3.5　繪製流道 50
2.3.6 繪製葉輪 53
2.4 雙葉片污水泵葉輪 ·55
2.4.1 新建NX 文件 55
2.4.2 創建葉片曲面特徵 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 導入葉片表面曲線特徵 60
2.5.3 創建葉片曲面特徵 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 用資料檔案建立葉片工作面曲線 ·71
2.6.3 新建NX 文件 72
2.6.4 導入葉片表面曲線特徵 72
2.6.5 創建葉片曲面特徵 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 斷面及基圓繪製 79
2.7.3 掃掠各截面 81
2.7.4 導入蝸殼平面外形圖 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軟體98
第4章典型葉片泵數值類比實例144
第5章葉片泵流固耦合數值類比實例257
參考文獻280