1、流体机械2023-2-14Jiangsu University内容大纲内容大纲lCAD技术概况技术概况l流体机械流体机械CAD技术现状技术现状lCAD软件发展与应用简介软件发展与应用简介l商用商用CAD软件二次开发技术软件二次开发技术l基于基于AutoCAD和和CAXA的叶片泵过流部件设计的叶片泵过流部件设计l叶片泵过流部件三维造型叶片泵过流部件三维造型lCAD与与CFD技术对接技术对接lCAD与与CAE技术对接技术对接l常用科学绘图软件应用简介常用科学绘图软件应用简介l结语结语2023-2-14Jiangsu University一、一、CAD技术概况技术概况借助计算机，通过特借助计算机，通
2、过特定的输入方式，将设定的输入方式，将设计者的思路表现在屏计者的思路表现在屏幕或其它输出设备上，幕或其它输出设备上，达到简化设计过程，达到简化设计过程，提高设计准确度和设提高设计准确度和设计效率的目的。计效率的目的。计算机辅助设计计算机辅助设计CAD(Design)与与 CAD(Draw)基础基础动手动手思维思维2023-2-14Jiangsu Universityn图形技术的应用图形技术的应用2023-2-14Jiangsu Universityl与流体机械相关的图形软件与流体机械相关的图形软件AutoCAD与与CAXAUnigraphics与与Pro/EngineerFluent,CFX,
3、Fine/Turbo,Star-CD,PhoenicsAnsys与与AdinaMasterCAMBladegen与与AutoBladeOrigin,Fieldview与与Tecplot 2023-2-14Jiangsu Universityl请大家参考几个方面的资料请大家参考几个方面的资料!机械制图规范机械制图规范!机械设计手册机械设计手册!AutoCAD自学书籍自学书籍!CAXA软件软件2023-2-14Jiangsu University二、流体机械二、流体机械CAD技术现状技术现状u起步较晚，总体水平落后于德国、日本等国家。起步较晚，总体水平落后于德国、日本等国家。u二维二维CAD应用程
4、序和模块较成熟，能解决一部分应用程序和模块较成熟，能解决一部分实际问题。实际问题。u基于商用基于商用CAD平台或独立开发，软件界面友好。平台或独立开发，软件界面友好。u能进行离心、混流和轴流式叶轮的设计。能进行离心、混流和轴流式叶轮的设计。u能进行螺旋、半螺旋和侧壁式蜗壳的设计。能进行螺旋、半螺旋和侧壁式蜗壳的设计。u结构设计功能模块有待进一步开发。结构设计功能模块有待进一步开发。u设计理论有待进一步完善设计理论有待进一步完善!Jiangsu UniversityJiangsu UniversityAutoCAD与CAXAAutoCAD与CAXA六、叶片泵过流部件三维造型Jiangsu Uni
5、versityJiangsu University当比转速较大时，该角不超过20度，应在1517度之间。Jiangsu University设计理论有待进一步完善!请大家参考几个方面的资料进出口线的相交点宜位于截面中间部分，如所有截面有公共交点，该点宜靠近出口，1/31/2包角区间；Jiangsu University能进行离心、混流和轴流式叶轮的设计。AutoCAD与CAXAJiangsu University保角图上，最基本的要求是维持进口和出口计算角。设计理论有待进一步完善!Bladegen与AutoBlade2023-2-14Jiangsu University2023-2-14Jia
6、ngsu University Weir公司公司三菱电机三菱电机清华大学清华大学浙江机械科学研究院浙江机械科学研究院沈阳水泵研究所沈阳水泵研究所北京水泵厂北京水泵厂江苏理工大学江苏理工大学华中科技大学华中科技大学北京农业工程大学北京农业工程大学泵泵CAD 问题？问题？2023-2-14Jiangsu University三、三、CAD软件发展与应用简介软件发展与应用简介AutoCADp先入为主p实用p二次开发p标准接口p各种语言版本p功能不断扩充Jiangsu University流体机械CAD技术现状八、CAD与CAE技术对接CAD与CFD技术对接Origin,Fieldview与Tecpl
7、ot进出口线的相交点宜位于截面中间部分，如所有截面有公共交点，该点宜靠近出口，1/31/2包角区间；Bladegen与AutoBladeFluent,CFX,Fine/Turbo,Star-CD,PhoenicsJiangsu UniversityAutoCAD自学书籍与 CAD(Draw)Jiangsu University六、叶片泵过流部件三维造型CAD与CFD技术对接保角图上，最基本的要求是维持进口和出口计算角。Fluent,CFX,Fine/Turbo,Star-CD,Phoenics基于AutoCAD和CAXA的叶片泵过流部件设计Jiangsu UniversityAnsys与Adi
8、na低振动泵水力设计依据另外一套方法。能进行离心、混流和轴流式叶轮的设计。Jiangsu UniversitylCAXA2023-2-14Jiangsu Universityp具有自主知识产权p面向国内工程人员p功能全面p标准图框p标准件库p2023-2-14Jiangsu Universityl Unigraphicsl Pro/Engineerl Solidworksl Solidedgel CATIAl Cimatronl MDT2023-2-14Jiangsu University实用实用选择选择CAD软件软件功能功能界面界面开发开发环境环境2023-2-14Jiangsu Unive
9、rsity四、商用四、商用CAD软件二次开发技术软件二次开发技术l AutoLisp语言语言l VBAl Fortran2023-2-14Jiangsu Universityl ObjectARXl C+2023-2-14Jiangsu Universityl泵泵CAD的实施流程的实施流程 作为一种应用型二次开发软作为一种应用型二次开发软件，其系统性与完整性已引件，其系统性与完整性已引起广泛的重视，该应用软件起广泛的重视，该应用软件的设计思路明确、可行，在的设计思路明确、可行，在泵及其它叶片式流体机械设泵及其它叶片式流体机械设计中都有着广泛的应用前景。计中都有着广泛的应用前景。2023-2-1
10、4Jiangsu University2023-2-14Jiangsu University五、基于五、基于AutoCAD和和CAXA的叶片泵过流部件设计的叶片泵过流部件设计2023-2-14Jiangsu University2023-2-14Jiangsu University2023-2-14Jiangsu University叶片进口安放角一般在1525度范围。Jiangsu University设计理论有待进一步完善!能进行离心、混流和轴流式叶轮的设计。常用科学绘图软件应用简介Jiangsu UniversityJiangsu UniversityCAD与CFD技术对接Jiangsu
11、 University设计理论有待进一步完善!Jiangsu University八、CAD与CAE技术对接Jiangsu UniversityOrigin,Fieldview与Tecplot保角图上，最基本的要求是维持进口和出口计算角。Bladegen与AutoBladeJiangsu University八、CAD与CAE技术对接低振动泵水力设计依据另外一套方法。与流体机械相关的图形软件Jiangsu UniversityJiangsu University2023-2-14Jiangsu University2023-2-14Jiangsu University2023-2-14Jian
12、gsu University2023-2-14Jiangsu University2023-2-14Jiangsu University2023-2-14Jiangsu University2023-2-14Jiangsu University2023-2-14Jiangsu University轴向尺寸过大？过小？轴向尺寸过大？过小？l比转速100时，出口截面与转动轴线平行，角2取90度，角角1可大于等于角2。未考虑排挤因素。未考虑排挤因素。实际形状。实际形状。进口到出口，平稳增大。进口到出口，平稳增大。几点建议：几点建议：p叶片进口液流冲角一般在叶片进口液流冲角一般在310度范围内选择，比
13、转速大度范围内选择，比转速大的叶轮取小值。叶片进口安放角一般在的叶轮取小值。叶片进口安放角一般在1525度范围。度范围。p叶片中间流线的出口角与比转速相关，比转速小于叶片中间流线的出口角与比转速相关，比转速小于100时时，该角不大于，该角不大于30度；度；100比转速比转速200时，该角不大于时，该角不大于25度；若提高扬程，可将该角增加到度；若提高扬程，可将该角增加到2830度；当比转速较度；当比转速较大时，该角不超过大时，该角不超过20度，应在度，应在1517度之间。度之间。p叶片进口边厚度应根据制造工艺性可能取为最小值，铸造叶片进口边厚度应根据制造工艺性可能取为最小值，铸造金属叶轮，一般
14、最小为金属叶轮，一般最小为3mm；塑料叶轮可达；塑料叶轮可达11.5mm。2023-2-14Jiangsu University进口到出口，平稳增大。Jiangsu University基于AutoCAD和CAXA的叶片泵过流部件设计常用科学绘图软件应用简介Jiangsu UniversityJiangsu University设计理论有待进一步完善!Fluent,CFX,Fine/Turbo,Star-CD,PhoenicsJiangsu UniversityJiangsu UniversityAutoCAD与CAXA叶片进口安放角一般在1525度范围。与 CAD(Draw)CAD(Desi
15、gn)Jiangsu University九、常用科学绘图软件应用简介叶片进口安放角一般在1525度范围。设计理论有待进一步完善!Jiangsu UniversityJiangsu University CAD与CFD技术对接p保角图上，最基本的要求是维持进口和出口计算角。进出保角图上，最基本的要求是维持进口和出口计算角。进出口线的相交点宜位于截面中间部分，如所有截面有公共交口线的相交点宜位于截面中间部分，如所有截面有公共交点，该点宜靠近出口，点，该点宜靠近出口，1/31/2包角区间；若相交点不同包角区间；若相交点不同，进出口两点角距离不宜超过，进出口两点角距离不宜超过1/4包角。包角。p螺旋
16、形压出室由螺旋形流道和扩散管组成。螺旋形压出室螺旋形压出室由螺旋形流道和扩散管组成。螺旋形压出室为了保证叶轮外液流的对称性，还会将液流速度能转换为为了保证叶轮外液流的对称性，还会将液流速度能转换为压能。比转速越大，该能量转换部分就越大。压能。比转速越大，该能量转换部分就越大。p低振动泵水力设计依据另外一套方法。低振动泵水力设计依据另外一套方法。2023-2-14Jiangsu University2023-2-14Jiangsu University六、六、叶片泵过流部件三维造型叶片泵过流部件三维造型2023-2-14Jiangsu University七、七、CADCAD与与CFDCFD技术
17、对接技术对接l 2023-2-14Jiangsu University2023-2-14Jiangsu University八、八、CADCAD与与CAECAE技术对接技术对接2023-2-14Jiangsu University九、九、常用科学绘图软件应用简介常用科学绘图软件应用简介l Origin2023-2-14Jiangsu UniversityBladegen与AutoBladeOrigin,Fieldview与Tecplot叶片进口边厚度应根据制造工艺性可能取为最小值，铸造金属叶轮，一般最小为3mm；Jiangsu University常用科学绘图软件应用简介六、叶片泵过流部件三维
18、造型Jiangsu University八、CAD与CAE技术对接系统、集成化的思路是发挥CAD环节最大优势的基础。Origin,Fieldview与TecplotAutoCAD与CAXAJiangsu University进出口线的相交点宜位于截面中间部分，如所有截面有公共交点，该点宜靠近出口，1/31/2包角区间；Jiangsu UniversityJiangsu University若相交点不同，进出口两点角距离不宜超过1/4包角。当比转速较大时，该角不超过20度，应在1517度之间。AutoCAD与CAXAJiangsu UniversityAutoCAD自学书籍低振动泵水力设计依据另
19、外一套方法。Jiangsu University2023-2-14Jiangsu UniversitylTecplotJiangsu UniversityCAD软件发展与应用简介请大家参考几个方面的资料Jiangsu University七、CAD与CFD技术对接Jiangsu UniversityJiangsu University六、叶片泵过流部件三维造型保角图上，最基本的要求是维持进口和出口计算角。Jiangsu University常用科学绘图软件应用简介当比转速较大时，该角不超过20度，应在1517度之间。Jiangsu UniversityJiangsu UniversityJia
20、ngsu University作为一种应用型二次开发软件，其系统性与完整性已引起广泛的重视，该应用软件的设计思路明确、可行，在泵及其它叶片式流体机械设计中都有着广泛的应用前景。常用科学绘图软件应用简介进出口线的相交点宜位于截面中间部分，如所有截面有公共交点，该点宜靠近出口，1/31/2包角区间；Jiangsu University若提高扬程，可将该角增加到2830度；六、叶片泵过流部件三维造型Jiangsu UniversityJiangsu University与流体机械相关的图形软件保角图上，最基本的要求是维持进口和出口计算角。Jiangsu UniversityJiangsu Unive
21、rsityJiangsu University与流体机械相关的图形软件Jiangsu University叶片进口边厚度应根据制造工艺性可能取为最小值，铸造金属叶轮，一般最小为3mm；比转速越大，该能量转换部分就越大。Unigraphics与Pro/Engineer系统、集成化的思路是发挥CAD环节最大优势的基础。Jiangsu University保角图上，最基本的要求是维持进口和出口计算角。低振动泵水力设计依据另外一套方法。若提高扬程，可将该角增加到2830度；Jiangsu University若提高扬程，可将该角增加到2830度；AutoCAD与CAXA当比转速较大时，该角不超过20度
22、，应在1517度之间。比转速100时，出口截面与转动轴线平行，角2取90度，角角1可大于等于角2。AutoCAD与CAXAJiangsu University Jiangsu UniversityJiangsu University六、叶片泵过流部件三维造型Unigraphics与Pro/Engineer进出口线的相交点宜位于截面中间部分，如所有截面有公共交点，该点宜靠近出口，1/31/2包角区间；Jiangsu UniversityJiangsu University能进行离心、混流和轴流式叶轮的设计。能进行离心、混流和轴流式叶轮的设计。CAD软件发展与应用简介设计理论有待进一步完善!系统、
23、集成化的思路是发挥CAD环节最大优势的基础。六、叶片泵过流部件三维造型若提高扬程，可将该角增加到2830度；Jiangsu University六、叶片泵过流部件三维造型设计理论有待进一步完善!Jiangsu UniversityJiangsu University叶片进口液流冲角一般在310度范围内选择，比转速大的叶轮取小值。Jiangsu University设计理论有待进一步完善!Jiangsu UniversityAutoCAD与CAXA100比转速200时，该角不大于25度；Jiangsu University设计理论有待进一步完善!Jiangsu University100比转速2
24、00时，该角不大于25度；Jiangsu UniversityJiangsu University八、CAD与CAE技术对接Jiangsu UniversityOrigin,Fieldview与Tecplot请大家参考几个方面的资料Jiangsu University六、叶片泵过流部件三维造型Jiangsu UniversityJiangsu University叶片进口边厚度应根据制造工艺性可能取为最小值，铸造金属叶轮，一般最小为3mm；若提高扬程，可将该角增加到2830度；Jiangsu University2023-2-14Jiangsu University十、结十、结 语语l流体机械流体机械CAD技术的进步与流体机械产品的发展技术的进步与流体机械产品的发展密不可分。密不可分。l系统、集成化的思路是发挥系统、集成化的思路是发挥CAD环节最大优势的环节最大优势的基础。基础。lCAD是一门技能，但同时需要扎实的专业知识，是一门技能，但同时需要扎实的专业知识，否则只能停留在肤浅的表面。否则只能停留在肤浅的表面。
