解析泵類流體機(jī)械研究進(jìn)展

【摘要】在我國機(jī)械研究領(lǐng)域，越來越多的人開始研究泵類流體機(jī)械，并且已經(jīng)取得了豐碩的成果，特別是在泵類流體機(jī)械的應(yīng)用方面。接下來本文將對泵類流體機(jī)械的常用設(shè)計方法和研究方法做出淺顯的探討，并簡要介紹目前泵類流體機(jī)械的有關(guān)新技術(shù)的應(yīng)用情況，對泵類流體機(jī)械的發(fā)展趨勢做出展望。

【關(guān)鍵詞】泵；流體機(jī)械；研究進(jìn)展；應(yīng)用研究

泵類機(jī)械的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，不僅包括國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)還包括農(nóng)業(yè)以及輕工業(yè)，就連普通民眾的日常生活中泵類機(jī)械也被廣泛應(yīng)用。一般而言泵類機(jī)械的工作原理是把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能。同時泵類機(jī)械也有著悠久的歷史，早在公元前我國人民就已經(jīng)發(fā)明出來了泵類機(jī)械，在上世紀(jì)六十年代我國高校就成立了專門的機(jī)械水利專業(yè)，我國的泵類機(jī)械的研究開始步入專業(yè)化階段。隨著對泵類機(jī)械研究的不斷深入，我國在泵類流體機(jī)械方面已經(jīng)取得了大量的研究成果。

一、主要研究成果

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是近幾年來各種新技術(shù)的出現(xiàn)給泵類流體機(jī)械研究帶來了極大的方便，使得對泵類流體機(jī)械的研究越來越深入。

1.1內(nèi)部流動數(shù)值模擬及測試的研究

由于在泵類流體機(jī)械的研究中采用了很多新的科學(xué)技術(shù)和手段，如計算機(jī)學(xué)、流體力學(xué)以及一些專業(yè)模擬軟件等，把泵類流體機(jī)械的研究帶入了全新的領(lǐng)域。特別是內(nèi)部流動數(shù)值模擬及測試的研究，正是由于計算機(jī)的應(yīng)用使得泵內(nèi)流體的速度，管道內(nèi)的壓力等都可以準(zhǔn)確的測出來，在沒有引入計算機(jī)技術(shù)以前，根本沒有準(zhǔn)確的測量方法來測量這些技術(shù)參數(shù)。同時由于專業(yè)的模擬軟件的誕生，使得數(shù)值模擬更容易，得到的結(jié)果也更準(zhǔn)確。與此同時，隨著計算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計、計算機(jī)輔助機(jī)械制造和三維實(shí)體造型技術(shù)的運(yùn)用，極大的縮短了泵類流體機(jī)械的設(shè)計周期，對于泵類流體機(jī)械的測試也顯得更加容易，測試結(jié)果也顯得更加準(zhǔn)確。我們也應(yīng)該看到，我國在泵類流體機(jī)械的研究過程中，對于計算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計技術(shù)的運(yùn)用，與國外還是有很大的差距。

1.2性能預(yù)測方法、優(yōu)化設(shè)計理論及CAD軟件

對泵類流體機(jī)械的性能做出準(zhǔn)確及時的預(yù)測，不僅能縮短開發(fā)周期，提升產(chǎn)品質(zhì)量，還能降低產(chǎn)品開發(fā)成本。因此，對泵類流體機(jī)械的性能預(yù)測一直是研究重點(diǎn)。一般而言在實(shí)際情況中對泵類流體機(jī)械性能預(yù)測有以下幾種方法，即水力損失法、流場分析法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法。但是目前這些方法對于泵類流體機(jī)械性能的預(yù)測結(jié)果還不準(zhǔn)確，適用范圍比較小。隨著CAD軟件的不斷普及，使得泵類流體機(jī)械設(shè)計邁入了一個新臺階，特別是基于AutoCAD軟件進(jìn)行二次開發(fā)的PCAD軟件的使用，使得在設(shè)計離心泵葉輪、混流泵葉輪等其他泵類時可以充分的利用計算機(jī)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)，同時也大大縮短了開發(fā)周期。此外還有我國研究人員設(shè)計開發(fā)的專門用于預(yù)測泵類流體機(jī)械性能的軟件以及參數(shù)化設(shè)計軟件，在泵類流體機(jī)械的設(shè)計過程中也起到了很好的效果。

1.3國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展所急需的泵類新產(chǎn)品、新技術(shù)的研究及應(yīng)用

在對泵類流體機(jī)械的研究過程中，根據(jù)我國實(shí)際情況開發(fā)了很多適合我國國情的泵類流體機(jī)械產(chǎn)品，如潛水排污泵、新型渦旋前伸式雙葉片污水泵等我國急需的泵類產(chǎn)品。這些產(chǎn)品不僅性能優(yōu)異，而且成本低易于操作，同時安全性也比較高。與此同時，由于我國是農(nóng)業(yè)大國，隨著我國農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，農(nóng)業(yè)不斷向機(jī)械化方向發(fā)展，對泵類流體機(jī)械的需求量也日益增大，在水資源不足的限制下，對農(nóng)用泵類流體機(jī)械提出了更高的要求。在此種背景下，射流式自吸噴灌泵應(yīng)運(yùn)而生，這種泵類流體機(jī)械就是專為我國國情而設(shè)計開發(fā)的產(chǎn)品。在射流式自吸噴灌泵的設(shè)計過程中，充分應(yīng)用了CFD軟件，對泵的相關(guān)重要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了模擬和最大限度的優(yōu)化。最終使得設(shè)計出的射流式自吸噴灌泵在使用過程中不僅節(jié)約了水資源，而且可靠性也得到了很大的提高。對我國農(nóng)業(yè)科學(xué)化的發(fā)展起到了很好的促經(jīng)作用。

二、泵類流體機(jī)械的研究現(xiàn)狀和展望

2.1泵現(xiàn)代設(shè)計理論與方法及節(jié)能降耗的研究

就目前泵類流體機(jī)械的研究情況而言，特別是在泵現(xiàn)代設(shè)計理論和方法的研究上主要是靠理論與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合。無論運(yùn)用何種設(shè)計理論和方法，設(shè)計者的經(jīng)驗(yàn)自始至終占據(jù)著比較關(guān)鍵的作用。這是因?yàn)?，泵類流體機(jī)械極其復(fù)雜，泵內(nèi)液體的受力情況以及影響受力的因素都是復(fù)雜多變的，沒有規(guī)律可循，因此在設(shè)計開發(fā)泵類流體機(jī)械產(chǎn)品的過程中，開發(fā)者的經(jīng)驗(yàn)就顯得尤為重要。此外，目前對于泵內(nèi)的液體流動機(jī)理的研究不夠透徹。以上種種原因使得泵現(xiàn)代設(shè)計理論與方法的適應(yīng)范圍還不夠廣，還有許多問題急需解決。隨著黨中央建立節(jié)約型可持續(xù)發(fā)展型社會口號的提出，在泵類流體機(jī)械的研究過程中讓泵類流體機(jī)械最大限度的節(jié)能減排正成為研究的重點(diǎn)。在設(shè)計過程中，應(yīng)該提高泵的密封性，降低泵運(yùn)行過程中產(chǎn)生的噪音，不斷優(yōu)化泵的結(jié)構(gòu)，改進(jìn)泵的制造工藝，改善用于制造泵的材料性能等。

2.2泵類流體機(jī)械研究的展望

近幾年來，雖然我國泵類技術(shù)水平與國外的技術(shù)差距越來越小，在某些國防裝備中泵類技術(shù)甚至走在世界前列，但是，我國泵類的設(shè)計水平整體還是比較落后，特別是在新技術(shù)的運(yùn)用上與國外的差別差距十分明顯。同時我國泵類流體機(jī)械的產(chǎn)品種類過少，滿足不了一些特殊領(lǐng)域的要求。因此在未來的研究中還需不斷引入新技術(shù)，相關(guān)部門也要重視泵類流體機(jī)械的研究，不斷開發(fā)新的泵類產(chǎn)品以適應(yīng)更多的市場需求。

三、結(jié)束語

總而言之，雖然我國泵類流體機(jī)械的研究和以前相比取得了巨大的進(jìn)展，但是與國外的研究相比還存在著一定的差距。同時在研究過程中要不斷加強(qiáng)新技術(shù)的運(yùn)用，也要充分考慮我國國情，使我國的泵類流體機(jī)械技術(shù)不斷發(fā)展。

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