基于CFD商用洗碗机清洗结构的优化设计研究.pdf

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1、设计与制造2013年第2期(第26卷，总第124期)·机械研究与应用·基于CFD商用洗碗机清洗结构的优化设计研究喻永康，何雪明(1．江苏信息职业技术学院电气工程系，江苏无锡214153；2．江南大学机械工程学院，江苏无锡214122)摘要：运用流体动力学CFD对一家商用洗碗机的清洗结构进行仿真分析，通过分析清洗系统的残差曲线图、压力分布图、速度云图等，可以得出该商用洗碗机的清洗系统的结构缺陷，针对结构缺陷提出了结构优化的方案，并对改进后的结构进行验证，保证了优化的效果，最后得出结构优化的结论。关键词：洗碗机；清洗系统；CFD；优化设计中图分类号

2、：TH12文献标志码：A文章编号：1007—4414(2013)02—0130—02ResearchonOptimizationDesignofDishwasherWashingStructureBasedonCFDYUYong-kang．HEXue-ming(1．ElectronicEngineeringDepartment，JiangsuCoUegeof坳ationTechnolog)，WuxiJiangsu214153，China；2．SchoolofMechanicalEngineering，JiangnanUniversity，Wux

3、iJiangsu214122，China)Abstract：OptimizationsimulationdesignofdishwasherwashingstructurebasedonCFDisanalyaed．Byanalyzingthestruc—tureoftheflowfieldoftheresidualspraycurve，pressuredistribution，andvelocitycloudetc，thedesignflawsanddefectsofthestructureofsprayofcommercialdishwash

4、eraredetected．Aimingatthedefects，theplanforstructure—improvingisputforward，andthentheeffectoftheplanisverificated，theoptimizationeffectcouldbeensured．Intheend，theplansforstruc—ture-improvingareworkedout．Keywords：dishwasher；washstructure；CFD；computer-aidedoptimaldesign1引言析，流道

5、是除去管道壁面之后所有水流经的部分，应优化设计是指在满足设计要求的前提下，自动修用UGNX软件三维建模功能进行该洗碗机清洗系统正被分析模型的参数，以达到设计者所期望的目标。的三维流道建模。把建立好的清洗流道模型导人优化设计是以最优化理论为基础，计算机为工具，根CFD软件并设置参数之后，就可以仿真出结果。残据追求的性能目标建立目标函数，并且在满足给定的差图、压力图、温度图、速度矢量图等，如图1～4所各种约束条件下，从多种设计方案中寻求最优设计方示。案的设计方法。结构优化即为结构综合，其过程可归纳为：假定一分析一搜索一最优设计四个阶段。其中搜索过程

6、是修改并优化的过程，它首先判断设计方案是否达到最优(包括满足各种给定的条件)，如若不是，则按某种规则进行修改，以求逐步达到预定的最优指标。常用的优化设计方法主要有图解法、解析法、准图1残差图图2压力图则法、数学规划法、混合法和启发式算法等，这些方法在工程领域得到了广泛的应用。2基于CFD洗碗机清洗系统的结构分析CFD技术是CAE中的一种，主要针对流体进行计算分析。CFD(ComputationalFluidDynamics)即计算流体动力学是近代流体力学、数值数学和计算机科学结合的产物，是一门具有强大生命力的边缘科学。它以计算机为工具，应用各种

7、离散化数学方法，图3温度图图4速度矢量图对流体力学的各类问题进行数值实验、计算机模拟和分析研究，以解决各种实际问题。对国内某公司根据图1—4的仿真结果，可得出如下结论：所提供的商用洗碗机清洗结构进行测绘后的结果分收稿日期：2013—02—19作者简介：喻永康(1981一)，男，安徽宿州人，讲师，硕士，研究方向：CAD／CAM／CAE。·130·检测与控制2013年第2期(第26卷，总第124期)·机械研究与应用·衰减降噪效果较好。4结语综合分析，在平地机的多路操作阀与安装支架之噪声控制在工程机械行业研究已有多年，但由于间增加有效的减振垫以及增加

8、较牢固的液压管夹，可工程机械品种繁多，不同的产品有不同的整治与控制以衰减液压噪声源往驾驶室的传播。策略，在降低噪音问题上，需要从技术、经济和效果在采取