双流道泵

刘厚林，博士，研究员，博导，国家水泵及系统工程技术研究中心、江苏大学流体机械工程技术研究中心主任，江苏省“333高层次人才培养工程”中青年科学技术带头人，江苏省“六大人才高峰”高层次人才培养对象，江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师。兼任中国农业机械学会排灌机械分会理事，中国机械工程学会高级会员，江苏省注册咨询专家。

随着我国全面建设小康社会，以及经济和社会协调发展政策的全面实施，环境保护越来越受到人们的重视，加上国家西部开发、振兴东北老工业基地、加快小城镇建设等一系列重大政策的实施，这就需要新建和改造很多个各种类型的污水处理厂，做到污水集中处理，达标排放。由于传统水泵产品设计的局限性，其抗堵塞、防缠绕性能较差，严重影响和制约着市政建设及环境保护工作的发展，大大束缚了企业的生产能力。因此，研究开发高效节能、防缠绕、抗堵塞性能好、可靠性高、适应社会发展需求、具有广阔应用前景的无堵塞泵将显得尤为必要和迫切。双流道泵的研究与开发正是在这样情况下应运而生的，它属于离心泵范畴。

作者10余年来一直从事双流道泵的设计理论与方法、数值模拟、试验和CAD/CFD一体化软件开发工作。1995年至2001年攻读硕士及博士学位期间先后师从林洪义教授和关醒凡教授进行离心泵CAD软件及双流道泵的研究。2001年至今在江苏省自然科学基金（BK2004406）、国家自然科学基金（50509009）和国家863计划（2006AA05Z250）等项目的资助下，先后带领多名博士研究生和硕士研究生进行双流道泵的研究工作。因此，本书是作者多年来完成课题和发表论文的系统总结和提高。

本书共分6章：

第一章为绪论，系统地总结了双流道泵在内流分析、水力设计、性能预测、软件开发等方面的研究进展；

第二章给出了双流道泵过流部件的水力设计方法及叶轮模具加工方法，分析了双流道泵运行效率低的原因并就如何提高双流道泵效率进行了探讨；

第三章建立了3种双流道泵性能预测模型和一种双流道泵优化设计模型，并比较了各种预测模型的预测精度；

第四章介绍了如何进行双流道泵CFD的网格划分和内流数值模拟，并运用商业软件FLUENT进行了双流道泵内流单相、固液两相定常和非定常数值计算，获得了双流道泵内流规律；

第五章应用立体PIV和虚拟仪器测试技术对双流道泵内的速度分布和压力脉动进行了测试，得到了相应的分布规律；

第六章介绍了CAD与CFD软件开发的基本原理，并阐述了双流道泵CAD/CFD一体化设计软件开发的过程和关键技术；附录提供了10台双流道泵的优秀水力模型供读者参考，力求实用性。

本书的撰写得到了江苏大学袁寿其研究员、施卫东研究员、关醒凡教授的指导和帮助，得到了江苏大学流体机械工程技术研究中心领导和同事的大力支持。王勇、王凯、董亮、刘敏、任芸、舒敏骅、赵斌娟等为本书的编写做了大量工作，在此一并致以衷心的感谢。

本书的第一章、第二章、第三章、第五章和第六章由刘厚林负责撰写，第四章由谈明高负责撰写，全书由刘厚林统稿。

由于水平有限，书中难免存在不妥之处，恳请读者批评指正。2100433B

本书可供从事泵设计、研究、试验的人员使用，也可以作为流体机械教学和科研人员的参考书，该书非常详细的介绍了双流道泵理论与方法、数值模拟、试验和CAD\CFD一体化软件等内容，并且还对如何应用GAMBIT划分水泵网格，如何应用FLUENT进行水泵的数值模拟，以及如何进行Auto CAD和Pro/e的二次开发都有非常详细的介绍和示例。

第一章绪论

1.1 概述

1.2 泵水力设计方法研究现状

1.3 泵内部流动研究进展

1.4 泵性能预测方法研究现状

1.5 泵CAD软件开发研究进展

第二章双流道泵水力设计方法

2.1 双流道叶轮的水力设计方法

2.2 双流道泵蜗壳的水力设计方法

2.3 双流道叶轮模具制作方法

2.4 双流道泵效率低的原因分析及提高方法

第三章双流道泵性能预测方法

3.1 水力损失法

3.2 流场计算法

3.3 神经网络法

3.4 三种性能预测方法的比较

3.5 双流道泵的优化设计

第四章双流道泵内部流动数值模拟

4.1 双流道泵网格划分方法

4.2 双流道泵内流数值模拟方法

4.3 双流道泵内流数值模拟理论

4.4 双流道泵内清水单相流动的定常数值模拟

4.5 双流道泵内清水单相流动的非定常数值模拟

4.6 双流道泵内固液两相流动的定常数值模拟

4.7 双流道泵内固液两相流动的非定常数值模拟

第五章双流道泵内部流动测试

5.1 PIV测试技术

5.2 双流道泵内速度场的三维PIV测试

5.3 双流道泵蜗壳出口压力脉动测试

第六章双流道泵CAD/CFD一体化设计软件

6.1 泵CAD软件开发的编程基础

6.2 双流道泵水力设计CAD软件

6.3 双流道泵性能预测软件

6.4 双流道泵参数化三维造型软件

6.5 双流道泵全自动非结构化网格划分软件

6.6 双流道泵内流数值模拟软件

附录：

优秀QW系列双流道泵水力模型