【正文】
(2)泵設(shè)計的自身特點要求泵原理方案設(shè)計模型滿足兩個要求:(a)是一個逐步求精的閉環(huán)系統(tǒng);(b)是一個滿足模塊化的面向?qū)ο蟮哪P汀? 結(jié)論泵的原理方案設(shè)計模型涉及到設(shè)計方法學和泵本身的許多專業(yè)知識和經(jīng)驗。如實例中得到的能量轉(zhuǎn)換的功能對象實現(xiàn)后,其結(jié)果列入模型庫,在下一個產(chǎn)品設(shè)計時,它將作為已有對象被檢索,實現(xiàn)重用性。本模型泵設(shè)計的本身特點出發(fā),并與現(xiàn)有的設(shè)計方法模型相結(jié)合而成。C,以及評價規(guī)劃出發(fā),最終確定原理解。(6)對其它功能實體進行類似的求解。設(shè)計者根據(jù)各個原理對象的特性,從自身的經(jīng)驗出發(fā)選擇比較適合的一個到幾個原理對象進入下一層設(shè)計。以“能量傳遞”為例,針對該功能,從模型庫中搜尋可能的作用原理對象。最后還需一個輔助功能模塊即連結(jié)與支撐。從物料流的觀點出發(fā),泵的物料流為流體(液體),由泵的設(shè)計要求可得到其核心功能為流體接收能量,此功能的完成可由幾個子行為來完成:導入流體,提供流體接收能量的空間(容納),流體接收能量(能量傳遞),導出流體(導出)。確定其第一層的設(shè)計對象組成。同時利用本模型進行設(shè)計時可以進行并行求解,提高求解效率,并可與后續(xù)設(shè)計環(huán)節(jié)較好地銜接。與原理方案設(shè)計層相對應,詳細設(shè)計層的產(chǎn)品可由裝配實體對象和裝配關(guān)系對象來描述。在其中某一層得到存在設(shè)計關(guān)系對象的兩個或幾個設(shè)計實體對象的解后,由該設(shè)計關(guān)系對象出發(fā),測試各個設(shè)計實體對象的解是否滿足設(shè)計關(guān)系對象中的約束關(guān)系,如不滿足則對各個設(shè)計對象的解進行調(diào)整。 設(shè)計關(guān)系對象R0設(shè)計關(guān)系對象R0的構(gòu)成為:構(gòu)成該關(guān)系的設(shè)計實體對象中的相關(guān)屬性為設(shè)計關(guān)系對象的屬性,它的方法為屬性間相互約束關(guān)系,包括[8](1)等式約束:工程中大量的計算公式,如:(2)限制約束:對一些設(shè)主變量的某種限制,如噪聲級的限定范圍。它包括功能實體對象或結(jié)構(gòu)實體對象。 C在產(chǎn)品需求建模輔助工具系統(tǒng)[7]的輔助下,通過對當前設(shè)計模型需求信息的獲取、拓展和分析所得到的要求和約束Ramp。即:S={[E01,E02,…,E0n],[E01,E02,…,E0m]}因為每個設(shè)計要求一般有若干個可選擇的模型與之相匹配,并在設(shè)計過程中不斷迭代更新,這里用SKG來表示設(shè)計模型K的第G代模型,則有:SKG={[E01K,E02K,…,E0nK]G,[R01K,R02K,…,E0mK]G} 設(shè)計算法A設(shè)計算法A為針對某一設(shè)計模型SKG,根據(jù)要求和約束(Ramp。而面向?qū)ο蟮慕K枷胝梅夏K化的需要。因此現(xiàn)有的設(shè)計基本采用流體力學的正問題設(shè)計,即先由工程設(shè)計得到流道結(jié)構(gòu),確定流動的初始條件和邊界條件,再對流場進行校核。雖然兩者都處于發(fā)展之中,但是文獻[4]認為后者的分解依據(jù)更貼近工程設(shè)計的思維模式。因此它是一個閉環(huán)設(shè)計方法,比較符合工程設(shè)計人員的思維模式。(2)設(shè)計對象領(lǐng)域的專業(yè)知識,即關(guān)于泵這種具體的流體通用機械中所涉及的專業(yè)領(lǐng)域的知識。方案設(shè)計是在原理上確定一個解。在產(chǎn)品設(shè)計過程中,創(chuàng)新性表現(xiàn)最為集中、最為突出的階段是產(chǎn)品的原理方案設(shè)計階段??紤]現(xiàn)有的設(shè)計方法模型的特點以及水泵原理設(shè)計的自身規(guī)律,在面向?qū)ο笤O(shè)計模型的基礎(chǔ)上融合了逐步求精模型的閉環(huán)設(shè)計思想,在功能分解中采用了FunctionBehaviorState(FBS)方法,提出了一個原理方案設(shè)計模型。通過離心泵的流量與揚程的關(guān)系圖,可以更為直觀的反映出兩種調(diào)節(jié)方式下的能耗關(guān)系。 變速調(diào)節(jié)流量時的功耗在進行變速分析時因要用到離心泵的比例定律,根據(jù)其應用條件,以下分析均指離心泵的變速范圍在177。2 不同調(diào)節(jié)方式下泵的能耗分析在對不同調(diào)節(jié)方式下的能耗分析時,文章僅針對目前廣泛采用的閥門調(diào)節(jié)和泵變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)兩種調(diào)節(jié)方式加以分析。此調(diào)節(jié)方法調(diào)節(jié)效果明顯、快捷、安全可靠,可以延長泵使用壽命,節(jié)約電能,另外降低轉(zhuǎn)速運行還能有效的降低離心泵的汽蝕余量NPSHr,使泵遠離汽蝕區(qū),減小離心泵發(fā)生汽蝕的可能性[2]。 改變離心泵特性曲線根據(jù)比例定律和切割定律,改變泵的轉(zhuǎn)速、改變泵結(jié)構(gòu)(如切削葉輪外徑法等)兩種方法都能改變離心泵的特性曲線,從而達到調(diào)節(jié)流量(同時改變壓頭)的目的。離心泵的工作點是由泵的特性曲線和管路系統(tǒng)特性曲線共同決定的,因此,改變?nèi)魏我粋€的特性曲線都可以達到流量調(diào)節(jié)的目的。參考文獻[1]《離心泵設(shè)計基礎(chǔ)》編寫組編, 離心泵設(shè)計基礎(chǔ), 機械工業(yè)出版社. 1974.[2] 朱金曦, 趙敬亨, 葉輪內(nèi)固體顆粒運動軌跡的分析計算, 水泵技術(shù), 1998,(3). 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