[发明专利]一种基于熵理论分析离心泵水力损失的方法

摘要

本发明涉及一种基于熵理论分析离心泵水力损失的方法，该方法包括如下步骤：步骤A)应用三维造型软件对离心泵的计算域进行造型；步骤B)将步骤A得到的计算域的造型导入分析软件中进行网格划分；步骤C)对步骤B中经网格划分的计算域进行定常不可压全流道流场粘性数值计算；步骤D)将步骤C数值计算的结果中的扬程和效率与离心泵设计工况下的扬程和效率进行比较，得到最优网格数的网格划分；步骤E)以步骤D得到的最优网格数的网格划分为基础，通过编写程序语言把熵产公式编到分析软件的后处理程序中，得到熵分析处理后的数据；步骤F)将步骤E中得到的熵分析数据导入到数据处理软件中进行绘图，从而得到相应的熵分析结果。

主权项

一种基于熵理论分析离心泵水力损失的方法，其特征在于包括如下步骤：步骤A)对离心泵的计算域应用三维造型软件进行造型，该计算域共分四个部分：进口管(1)、叶轮(2)、蜗壳(3)和出口管(4)；步骤B)将步骤A得到的计算域的造型导入ANSYS中进行网格划分：采用ANSYS中的ICEM对进口管(1)和出口管(4)进行结构化网格划分；使用Meshing对计算域中叶轮(2)和蜗壳(3)进行非结构化网格划分，然后对叶轮(2)壁面的网格和蜗壳(3)壁面的网格进行加密处理，该计算域的网格划分数不少于2组；步骤C)对步骤B中经网格划分的计算域进行定常不可压全流道流场粘性数值计算；步骤D)将步骤C数值计算的结果中的扬程和效率与离心泵设计工况下的扬程和效率进行比较，以扬程和效率变化不明显且网格量适中为评价标准，得到符合标准的网格数的网格划分；步骤E)以步骤D得到的符合标准的网格数的网格划分为基础，通过编写程序语言把熵产公式编到分析软件的后处理程序中，对计算域的内部流场进行熵分析处理，得到熵分析处理后的数据；${\mathrm{\ΔS}}_{pro}={\mathrm{\ΔS}}_{pro,\stackrel{\‾}{D}}+{\mathrm{\ΔS}}_{pro,D^{\′}}+{\mathrm{\ΔS}}_{pro,C}+{\mathrm{\ΔS}}_{pro,W}$$I_{pro}=\underset{i}{\Σ}{I}_i=\underset{i}{\Σ}\left(T_r{\mathrm{\ΔS}}_{pro,i}\right)$式中：ΔS_pro‑体积积分熵产，[WK^‑1]；‑直接熵产，[WK^‑1]；ΔS_pro，D′‑湍流熵产，[WK^‑1]；       ΔS_pro，C‑温度熵产，[WK^‑1]；ΔS_pro，W‑壁面熵产，[WK^‑1]；        I_pro‑损，[W]；T_r‑参考温度，[K]；               $i=\stackrel{\‾}{D},D^{\′},C,W.$步骤F)将步骤E中得到的熵分析数据导入到数据处理软件中进行绘图，从而得到相应的熵分析结果。