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竖轴H型叶轮及导流罩流体动力性能数值模拟的开题报告

一、选题背景

H型叶轮在机械工程领域中被广泛应用于离心泵、压缩机、风机等领域，并且具有良好的流体动力学性能。为了研究H型叶轮的流体动力学性能，数值模拟成为了一种有效的方法。而竖轴则是一种具有特殊结构和工作特点的轴承结构，在小型水力发电站和泵站等领域中得到了广泛应用。

本选题旨在通过数值模拟竖轴H型叶轮及导流罩的流体动力学性能，为相关领域的设计和研究提供参考。

二、研究内容

本选题主要研究内容包括以下几个方面：

1.建立H型叶轮及导流罩的三维几何模型，使用计算流体力学（CFD）软件进行数值模拟；

2.对竖轴H型叶轮及导流罩进行流动场仿真分析，研究其叶轮性能和流体动力学性能；

3.通过对竖轴H型叶轮及导流罩进行改进设计，比较不同设计方案的差异，优化叶轮和导流罩的性能。

三、研究意义

竖轴H型叶轮及导流罩是机械工程领域中常用的结构，其流体动力学性能对于机械设备的整体性能有重要影响。本选题的研究成果有以下几方面意义：

1.提升叶轮和导流罩的流体动力学性能，提高机械设备的效率和经济性；

2.优化机械设备的结构设计，提高设备的适应性与可靠性；

3.开发数值模拟技术在机械工程领域的应用，提升机械设备设计与研究的精度与效率。

四、研究方法

本选题采用计算流体力学（CFD）软件建立竖轴H型叶轮及导流罩的数值模型，通过对数值模型进行仿真分析，得到叶轮和导流罩的流动场分布和性能参数，比较不同结构的叶轮和导流罩的性能优劣。具体步骤如下：

1.建立竖轴H型叶轮及导流罩的三维几何模型；

2.对几何模型进行网格划分，设置流动条件以及相应的模拟参数；

3.运行CFD软件进行模拟分析，获得叶轮和导流罩的流动场分布和性能参数；

4.通过分析各种参数的变化，比较不同设计方案下叶轮和导流罩性能的优劣，并进行改进设计，得到更优的结构设计。

五、预期结果

通过采用计算流体力学（CFD）软件进行数值模拟，本选题预期能够得到以下结果：

1.获得竖轴H型叶轮及导流罩的流动场分布和性能参数；

2.比较不同设计方案下叶轮和导流罩性能的优劣，得到更优的结构设计；

3.提升械设备的性能，提高效率和经济性。