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一、模型說明本案例基于ANSYS 2019R3 Workbench平臺，通過BladeGen軟件對離心泵葉輪水體進行建模，導入TurboGrid自動完成高質量六面體網格劃分；蝸殼水體通過ANSYS Meshing自動劃分非結構四面體網格； 拖拽CFX模塊，連接B2單元和C2單元，導入離心泵葉輪網格模型；連接D3單元和C2單元，右鍵更新D3單元，完成蝸殼和葉輪網格模型裝配

本教程介紹離心泵性能仿真前處理過程，借助Fluent Meshing 2020R1版本中的Fault-tolerant Meshing 工作流，讓離心泵計算域網格劃分變得簡單、高效； 一、SCDM模型處理由Solidworks軟件對離心泵三維模型進行建模，主要包括蝸殼，帶有蓋板的葉輪兩部分；模型導入SCDM中，創建輔助面，封閉葉輪和蝸殼，用于蝸殼和葉輪水體的抽取；

（Fluent Moment 查看離心泵扭矩M-N/S）； 四、總結 目前，對于離心泵CFD仿真應用已經非常成熟，計算仿真精度也非常高； 筆者之前也做過多次關于離心泵的仿真分析，但不確認是什么原因（可能是三維軟件軟件間的兼容性問題）導致拿到的三維模型導入ANSYS CFD前處理軟件后，對蝸殼和葉輪進行封閉

使用 ANSYS CFX 對離心泵內的流動進行瞬態仿真。湍流模型采用 SST。同時包含 CFX 定義文件。

水泵轉子系統的振動問題一直是國內外學者研究的熱點問題，已有相關文獻[7-18]對多級離心泵、帶分流葉片水泵水輪機、蝸殼式混流泵、多級沖壓泵等諸多類型的轉子動力學特性進行了研究分析，但較少涉及到雙葉片環保泵轉子系統的振動問題。國內學者對環保用泵的相關研究更多集中在改善其抗堵塞性能和提高效率等方面，如葉輪結構設計、泵內部流動機理、性能預測理論和方法[19-22]等。

這種改進增加了葉輪和殼體之間與蓋板側的間隙，為泵送含有未溶解氣體的流體創造了理想的條件。計算流體動力學軟件（ANSYS-CFX）用于預測離心泵的水力性能。兩個著名的湍流模型，即重整化群（RNG）k-ε模型和剪切應力輸運（SST）k-ω模型，用于預測流型。通過實驗和非定常數值模擬與穩態數值數據的對比，驗證了計算結果。在確保流場模擬方法的準確性后，通過改變葉輪蓋板直徑對兩臺泵進行進一步的數值分析。

對不同葉片結構參數的葉輪進行仿真并分析，選出剪切應力較小且水力性能滿足使用要求的設計參數。選取最佳的葉片出口角度、葉片出口寬度、葉片厚度的葉輪后，在相應的模型基礎上設置分流葉片，研究分流葉片對泵內剪切應力和水力性能的影響。3 結果與分析 溶血性能和水力性能是評價離心式人工心臟泵的重要指標，其中，溶血性能與泵內的剪切應力大小有關，水力性能可以通過泵的揚程進行評價。

查看仿真結果運行仿真之后，你可以繪制離心泵入口和出口處的質量流量計探頭。此例中，入口和出口的值相等，這表明我們沒有在此質量守恒中觀察到任何可能存在的數值誤差。近乎完美的質量守恒表明數值誤差應該很小。下表中的“躍值”表示入口處總壓力的變化。觀察下圖中的壓力和速度大小分布，可以看到，從入口通向泵蝸殼的徑向方向上，壓力上升，而速度反復變化。模型方程的解可生成泵性能曲線。

隨著離心泵設計配置日益多樣化，對每種配置進行物理測試或僅僅依靠經驗，將使設計過程費時費力漫長且無必要。同樣的設計實驗可以通過數值分析和仿真，在數分鐘或數小時內獲得同樣精確的結果。

為此，首先必須要弄清楚優化的目的：改善吸入性能？提高泵的效率？調整Q-H曲線的上升幅度……其次再根據具體需要進行優化。 影響離心泵性能的主要水力零件是葉輪，另外，還包括與其配合的蝸殼/導葉等過流零件。

01 — 簡介 在本教程中，您將設置一個通用流體流動模擬，以使用 Frozen Rotor 方法評估帶有無葉片蝸殼的離心泵的性能

在采用中心葉輪的離心泵設計中，CFD是分析效率的有效工具。使用CFD，工程師可以分析設計的性能，輕松更改參數以了解流量如何受到影響，并生成泵的流量-效率曲線。 圖2：根據模擬結果，可以輕松地生成泵流量-揚程（左）和流量-效率曲線（右） 使用CFD，可以更簡單、更快速地基于某一比轉速下的最佳場景找到最有效的設計。

本文的工作對泵水力性能設計和優化具有一定的指導意義。3.設計參數本文的研究對象為汽車電子水泵，以電子水泵的水力分析為目的，進行泵內流場分析，旨在評估泵的外特性能，對泵水力性能提供設計優化依據，減少原型泵的設計和試驗次數，得到優良的產品。邊界條件：采用高效點流量和背壓模離心泵運行時的水力性能。

葉輪是離心泵設計中最重要的部分。經過多年的分析和研發工作，已經開發出了成功的葉輪。最佳葉輪的葉片通過設計是向后彎曲的。這些向后彎曲的葉片具有小于90度的葉片角，并且由于其自穩定的功耗特性而成為行業中最優選的葉片類型。

性能體現的不僅僅是流量和揚程，而且還直接影響到泵在現場運行的可靠性、可操作性及使用壽命。本文將結合工程實踐經驗，對ANSI/API610第11版標準中關于離心泵性能方面的條款進行專門的解讀，希望能對石化泵行業有所借鑒。 注：本文中所涉及的條款、表及圖號均指API610第11版標準所對應的條款、表及圖號。

<p>本案例利用Fluent中的滑移網格（RBM）模型，對離心泵性能問題進行了瞬態仿真計算。該案例僅對離心泵的瞬態計算進行了簡單演示，其余的旋轉機械的仿真設置與本案例基本一致，可按照該案例進行相關設置。本文的相關設置依托于<a href="https://mp.weixin.qq.com/s?

MRF域通過建立MGI交互面的方式，連接蝸殼和進氣管。 圖3 泵和一些簡化的部件組成發動機冷卻系統 圖3表示帶泵的完整冷卻系統和一些簡化部件。

因此，仿真不僅為水泵研究提供了有效的分析工具，更為水泵技術的創新和應用提供了有力支撐。本文通過通用流體分析軟件PERA SIM Fluid對離心泵內流場流動進行仿真分析，展示PERA SIM Fluid實現水泵特性研究的方法。

Need ANSYS BladeModeler+ANSYS DesignModeler licenses二、TurboGrid 網格工具三、Vistal TF 二維仿真工具四、ANSYS CFX三維仿真工具五、離心壓縮機建模及網格劃分實例 1、 在ANSYS Workbench2019R3平臺下，啟動離心式壓縮機1D設計軟件Vista CCD，輸入壓縮機相關參數