水泵蜗壳流道的精密分析,天远OKIO 5M轻松获取完整数据!

2021-12-21

节能减排现已成中国经济开展规划大纲的首要内容,水泵作为工业中心流体运送设备,依据通用机械工业协会计算,泵耗电量占我国发电量的20%左右,水泵节能对于节能减排具有重要意义。


水泵节能已然不是一个新概念,在我国已经应用多年,这也对水泵内部结构精密分析、设计提出了更高的要求。而在水泵行业,经常会遇到没有原始工程图纸来进行优化分析的情况。如何通过实物快速获取完整、准确的内部结构数据,进行精密分析,让我们看看龙头企业的做法。本期我们以水泵蜗壳流道为例,进行展示。


蜗壳流道的数据获取、分析


蜗壳流道


蜗壳流道可以简单理解为液体在蜗壳内部的流动通道,其设计对于整个水泵的性能和效率指标会有很大的影响,主要在于两方面:


1)由于流动工质是有粘性的,因此液体与固壁之间必然会有摩擦力的存在,所以也就有能量损失,蜗壳流道的设计直接影响了能量损失的多少。


2)蜗壳流道设计的好坏,直接影响流道内流体的速度和压力分布,进而影响泵的工作效率。


所以,获取流道的完整三维数据,对于水泵的精密分析、优化,具有重要作用。


高精度3D数字化方案


在涡轮流道的精密分析中,由于流道在涡轮内部,且为异形曲面,传统方式下,难以获得其完整三维数据,在本期案例中,采用了天远OKIO 5M进行三维扫描(在客户现场,进行了球心距的精度测试,5M的精度值、重复精度,满足客户的高精度要求)


1. 首先将完整涡轮进行扫描,获取整个涡轮的外部结构的三维数据,再将涡轮切开,扫描内部结构,通过两次扫描的数据拼接,获得完整的涡轮三维数据。



- 三维扫描过程 -


- 蜗壳流道三维扫描数据 -


2. 获得涡轮完整三维数据后,截取流道部分数据进行逆向,得到流道的完整3D数模。



- 逆向过程截图 -


- 蜗壳流道逆向设计 -


3. 在逆向之后,可以将逆向得到的数据与三维扫描数据进行对比分析,检验逆向的准确性。


后续应用


有了流道的准确数据模型后,在这个基础上进行精密分析,再次优化升级,以及生产,均可以快速、高效地进行。


通过高精度3D数字化技术,解决了蜗壳内部结构无法测量的痛点,能够快速得到涡轮流道的完整准确数据,实现逆向设计,从而进行精密分析、优化设计,助力水泵设计升级以及水泵节能。



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