答辩老师下午好。我的论文题目是《基于数值模拟的离心泵叶轮优化设计研究》。我向大家汇报我的工作。

研究离心泵有实际意义。离心泵应用广泛。工厂灌溉供水都需要泵。泵的性能很重要。性能好能节省电。性能好能延长寿命。用户希望泵效率高。用户希望泵运行稳。设计优秀的叶轮是关键。叶轮是泵的心脏。叶轮形状影响很大。传统设计方法依赖经验。传统方法试验成本高。试验周期也很长。计算机技术提供了新工具。数值模拟是一种方法。数值模拟可以在电脑里计算。数值模拟能预测泵内部的流动。数值模拟能显示水的速度。数值模拟能显示水的压力。这帮助我们发现设计问题。这帮助我们改进叶轮形状。我的研究就是用这个工具。

我的研究目标明确。我想提高一台离心泵的效率。具体型号是IS100-80-160。我想改善叶轮进口部分。我想改善叶片出口部分。我想让水流更顺畅。我想减少涡流和分离。涡流浪费能量。分离带来振动。最终目标是提高泵的效率。同时要保证扬程达标。扬程是泵的送水高度。扬程不能降低太多。

我做了以下几件事。第一件事是建立原始模型。我查阅了泵的图纸。我测量了叶轮尺寸。我使用三维软件画图。我画出了泵的进水室。我画出了完整的叶轮。我画出了蜗壳。模型和实物一样。第二件事是划分网格。网格是计算的小单元。网格质量影响计算结果。我试了很多种网格。我比较了不同密度。最后选择了合适的网格。网格在关键部位更密。叶片表面网格很密。靠近壁面网格很密。这样计算结果更准。

第三件事是设置计算条件。我设定了泵的转速。转速是2900转每分钟。我设定了不同的流量点。从小流量到大流量。我选择了水的介质。我设定了边界条件。入口条件是压力入口。出口条件是流量出口。我使用了标准湍流模型。这个模型工程上常用。计算在工作站上进行。计算需要时间。一个方案算一天。

第四件事是分析结果。我看了模拟出的图像。我看了速度分布云图。我看了压力分布云图。原始叶轮有问题。叶片进口有冲击。水流撞击叶片前缘。这造成了能量损失。叶片出口有漩涡。水流从叶轮流出来不整齐。这产生了额外的摩擦。效率有提升空间。

第五件事是改进设计。我决定修改叶轮参数。我改变了叶片进口安放角。这个角影响进水情况。我调整了叶片出口宽度。宽度影响出水速度。我修改了叶片型线。型线就是叶片的弯曲形状。我一共设计了五个新方案。每个方案改一个参数。每个方案都重新计算。我比较了五个方案的结果。我找到了较好的参数组合。

第六件事是确定优化方案。我把较好的参数组合起来。这就是我的优化叶轮。我对优化叶轮再次计算。我得到了全面的性能数据。优化后的泵内部流动更好。进口冲击明显减小。出口漩涡基本消失。水流更加平滑顺畅。

优化效果可以用数字说明。在设计流量点，原始泵效率是百分之七十八点五。优化泵效率是百分之八十一点二。效率提高了二点七个百分点。别小看这个数字。泵长期运行省电很多。扬程略有下降。下降幅度很小。完全满足使用要求。小流量和大流量点效率也有提高。优化泵的性能曲线更平坦。高效区范围更宽。这意味着泵在多种工况下都能更好工作。

我还分析了内部压力脉动。优化后的泵压力脉动变小。压力稳定对泵有好处。振动会减轻。噪音会降低。轴承和密封寿命会延长。这是重要的改进。

我的研究步骤完整。建模，计算，分析，改进，验证。我用了数值模拟方法。方法有效。我达到了优化目标。

论文工作也有不足。模拟结果需要试验验证。学校条件有限。我没有做实物试验。这是今后的工作。流动模拟可以更精细。我可以尝试其他湍流模型。优化参数可以更多。我可以加入叶片数的影响。我可以考虑磨损的因素。这些都可以继续研究。

论文写作过程让我收获很大。我学会了专业软件。我加深了对泵的理解。我锻炼了分析和解决问题的能力。我感谢我的指导老师。老师给了我很多建议。我感谢实验室的同学。我们经常一起讨论。我感谢各位评审老师。谢谢你们听我汇报。

我的汇报完了。请各位老师提问。