水泵設計原理與創(chuàng)新技術分析（上）

水泵設計原理與創(chuàng)新技術分析（中）

7. 現(xiàn)代數(shù)學理論、數(shù)值計算方法在泵水力設計中的應用
（1）提出了復變函數(shù)理論應用于葉輪葉片設計的新思想并予實現(xiàn)。
（2）提出雙約束物理平面到復 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。推導出了各正、反變換的公式及其求解方法，其應用于水泵的水力設計具有創(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，完美地解決了復雜域的保角映射的問題。
（5）對于復雜問題的初值處理，運用循環(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）提出的復雜幾何區(qū)域到簡單區(qū)域的保角變換方法對于復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、電磁學等其他學科物理問題的求解。

上述工作的主要創(chuàng)新點為：
（1）基于設計方法學提出了泵的原理方案設計模型，為在高層次上的泵產(chǎn)品CAD設計開發(fā)提供了堅實的理論基礎。
（2）將工程數(shù)據(jù)庫應用到泵產(chǎn)品CAD的設計與開發(fā)。
（3）將正交網(wǎng)格生成技術應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關系的數(shù)學模型。
（5）將復變函數(shù)理論應用于水泵設計，進而確定其葉輪葉片的曲線、曲面和實體的數(shù)學表達的方法，不僅打破了傳統(tǒng)的基于作圖法的水泵傳統(tǒng)設計，且有利于工程實際應用。
（6）將基于計算機圖形學的曲線曲面生成方法引人到水泵水力設計中，對于水泵葉輪葉片的設計提供了全新的設計理念和方法。
（7）提出了兼顧效率和汽蝕的葉輪最佳進口直徑選取原則。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)果的幾何應用：將流場計算結(jié)果應用于水泵的水力設計。
（9）開發(fā)出實用的水泵CAD設計系統(tǒng)。