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离心水泵叶轮的逆向造型与流场数值分析

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摘要

第一章 绪论

1.1 课题研究的学术背景

1.2 逆向工程的概述与应用

1.3 逆向工程国内外研究现状

1.4 本文的主要研究内容

第二章 数据采集及光学扫描测量原理

2.1 数据采集方法

2.2 部分测量方法简介

2.3 ATOS光学扫描仪

2.4 使用ATOS扫描水泵叶片

2.5 本章小结

第三章 数据预处理技术

3.1 点云数据的滤波

3.2 数据精简

3.3 使用Imageware预处理叶片点云数据

3.4 本章小结

第四章 NURBS曲线曲面重构

4.1 NURBS曲线曲面

4.2 NURBS曲线重构

4.3 NURBS曲面重构

4.4 水泵叶片的逆向造型

4.5 本章小结

第五章 离心水泵的流场数值分析

5.1 流体力学基本知识

5.2 FLUENT软件简介

5.3 利用FLUENT软件分析离心泵流场特性

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 未来展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文情况

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摘要

使用ATOS光学扫描仪对离心水泵叶轮叶片曲面进行非接触式测量,将得到的叶片曲面数据文件导入Imageware软件中进行数据处理,并生成标准的NURBS特征曲线,再使用PRO/E的曲面建模功能实现叶片曲面的逆向造型,使用光照反射法和曲率着色分析法检查曲面的质量。应用商业CFD软件FLUENT对前面重构好的叶轮离心泵进行三维流场分析,流场分析结果和绘制出的水泵特性曲线均比较令人满意。本文的研究结果表明基于光学扫描的逆向建模技术构建离心叶轮模型的方法精确度很高,是完全可行的。

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