水泵設(shè)計原理與創(chuàng)新技術(shù)分析（上）

水泵設(shè)計原理與創(chuàng)新技術(shù)分析（中）

7. 現(xiàn)代數(shù)學(xué)理論、數(shù)值計算方法在泵水力設(shè)計中的應(yīng)用
（1）提出了復(fù)變函數(shù)理論應(yīng)用于葉輪葉片設(shè)計的新思想并予實現(xiàn)。
（2）提出雙約束物理平面到復(fù) 平面變換和反變換的具體方法與實現(xiàn)步驟，方法具有通用性。推導(dǎo)出了各正、反變換的公式及其求解方法，其應(yīng)用于水泵的水力設(shè)計具有創(chuàng)新性。
（3）針對Theodorsen變換，提出了非線性最小二乘法的求解方法成功地實現(xiàn)了近似圓到圓的變換。
（4）提出了非同心圓到同心圓的正、反變換，完美地解決了復(fù)雜域的保角映射的問題。
（5）對于復(fù)雜問題的初值處理，運(yùn)用循環(huán)和調(diào)整步長的方法來自動地實現(xiàn)程序?qū)Τ踔档暮Y選，尋求到最佳初值。
（6）提出的復(fù)雜幾何區(qū)域到簡單區(qū)域的保角變換方法對于復(fù)雜工程問題的解析求解也具有較高的參考價值，可用于力學(xué)、電磁學(xué)等其他學(xué)科物理問題的求解。

上述工作的主要創(chuàng)新點(diǎn)為：
（1）基于設(shè)計方法學(xué)提出了泵的原理方案設(shè)計模型，為在高層次上的泵產(chǎn)品CAD設(shè)計開發(fā)提供了堅實的理論基礎(chǔ)。
（2）將工程數(shù)據(jù)庫應(yīng)用到泵產(chǎn)品CAD的設(shè)計與開發(fā)。
（3）將正交網(wǎng)格生成技術(shù)應(yīng)用于水泵葉輪液流斷面的求解。
（4）實現(xiàn)用參數(shù)曲線描述泵水力設(shè)計中流線展開線和軸面流線，建立了流線展開線和軸面流線與空間流線對應(yīng)關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。
（5）將復(fù)變函數(shù)理論應(yīng)用于水泵設(shè)計，進(jìn)而確定其葉輪葉片的曲線、曲面和實體的數(shù)學(xué)表達(dá)的方法，不僅打破了傳統(tǒng)的基于作圖法的水泵傳統(tǒng)設(shè)計，且有利于工程實際應(yīng)用。
（6）將基于計算機(jī)圖形學(xué)的曲線曲面生成方法引人到水泵水力設(shè)計中，對于水泵葉輪葉片的設(shè)計提供了全新的設(shè)計理念和方法。
（7）提出了兼顧效率和汽蝕的葉輪最佳進(jìn)口直徑選取原則。為基于多參數(shù)的水泵性能整體影響的優(yōu)化研究提供了更加可靠的約束條件。
（8）物理結(jié)果的幾何應(yīng)用：將流場計算結(jié)果應(yīng)用于水泵的水力設(shè)計。
（9）開發(fā)出實用的水泵CAD設(shè)計系統(tǒng)。