基于Pro/E平臺的誘導輪參數化造型軟件開發

莊宿國，羅 鵬，侯寧濤，楊霞輝

（西安航天動力研究所，陜西 西安710100）

0 引言

誘導輪屬于軸流式葉輪，用于提高離心泵的汽蝕性能，其本身也可以在一定程度的汽蝕狀態下工作。國內相關研究表明：在改善泵汽蝕性能的諸多措施中，在泵的吸入口加裝誘導輪效果最為顯著[1－4]。

誘導輪的設計精度要求較高，且由于其包角較大及葉片型線變化規律復雜等因素，在設計時不易觀察流道或葉片的空間形狀，因此誘導輪三維造型有助于及時反饋設計信息，提高誘導輪水力設計的精確性，并且隨著CFD技術和快速成型技術的迅速發展，誘導輪參數化三維造型軟件的開發具有重要的研究價值和工程意義[5－6]。張濤、郭曉梅等對誘導輪三維造型方法進行了相關研究，但未涉及到三維造型的參數化方面[7-8]。

選用Pro/E為開發工具、Pro/TOOLKIT為二次開發平臺、采用C++為編程語言[9]，開發了誘導輪的參數化三維造型軟件（PIND-3D），實現誘導輪三維造型的參數化，進一步提高了誘導輪設計的效率和質量。

1 誘導輪結構分析

典型的誘導輪二維水力圖如圖1所示，設計時首先根據輪轂進口直徑dh1、輪轂出口直徑dh2、輪緣直徑Dy、輪轂軸向長度hh、葉片數Z、進口修圓半徑R以及包角φ等數據繪制誘導輪的軸面圖和徑向圖，然后繪制誘導輪葉片的型線展開圖，并根據經驗和要求進行葉片背面加厚和相應的倒角處理。

圖1 誘導輪水力圖Fig.1 Hydraulic design drawings of inducer

2 建立誘導輪三維實體模版

在對誘導輪結構分析的基礎上，進行誘導輪的三維造型，步驟如下：