模拟直流电磁泵工艺参数的实验研究

目的　研究模拟双联泵与单泵的流量大小 ,为大流量电磁泵的设计提供参考依据 .方法　通过在以水银为传输介质的模拟直流电磁泵上进行实验 ,分别测出在相同静泵高 Δp和相同出液口高度 H 下 ,双泵及单泵的流量大小 .结果　流量 Q随静泵高Δp的增大而增大 ,双泵与单泵的流量之比约为 1 .6.结论　以双联泵的方式来提高直流电磁泵的流量切实可行     

直流平面电磁泵流槽结构的实验研究

目的 研究直流平面电磁泵流槽结构与静压头的关系和相对效率。方法 在以水银为传输介质的模拟直流平面电磁泵上进行实验,测量不同流槽结构在相同工作参数下天然坟头的大小,并以理论计算值为１００％的效率,计算了不同流槽结构的相对效率。结果 不同结构的流槽,在相同工作参数下产生的静压头不同,相对效率有很大的差别。结论电磁泵的流槽结构对电磁泵的压头及相对效率有显著影响,抑制工作电流的漫流,优化电力线赆 可能减小     

直流平面电磁泵流槽结构的实验研究

目的　研究直流平面电磁泵流槽结构与静压头的关系和相对效率 .方法　在以水银为传输介质的模拟直流平面电磁泵上进行实验 ,测量不同流槽结构在相同工作参数下静压头的大小 ;并以理论计算值为1 0 0 %的效率 ,计算了不同流槽结构的相对效率 .结果　不同结构的流槽 ,在相同工作参数下产生的静压头不同 ,相对效率有很大的差别 .结论　电磁泵的流槽结构对电磁泵的压头及相对效率有显著影响 .抑制工作电流的漫流 ,优化电力线方向 ,尽可能减小流槽腔体表面积 ,增强进液口的封口力等结构因素是提高电磁泵效率的重要途径     

聚磁参数对直流电磁泵磁场分布影响的数值模拟

直流电磁泵是镁合金铸造过程的重要设备,而电磁铁聚头长度和截面积是影响电磁泵效率的关键参数．作者采用ANSYS软件研究了聚磁头结构对电磁泵聚磁头间隙磁场分布的影响．模拟结果表明,由于聚磁效应,聚磁头结构能有效提高聚磁头间隙处磁感应强度,且随聚磁头长度的增加,磁感应强度分布均匀性有所提高;随着聚磁头截面特征长度的增大,聚磁头间隙处磁感应强度先增大后减小,聚磁头截面特征长度为20-30mm时聚磁效果最佳．研究结果对于深入认识直流电磁泵的磁场特性并对其优化具有理论价值和现实意义．     

平面交流感应电磁泵电磁驱动力影响因素研究

利用数值模拟分析软件ANSYS,模拟分析平面交流感应电磁泵对泵沟内流通的液态金属作用的电磁驱动力变化.通过模拟结果得知,在相同加载条件下,液态Na-K合金液、Ga液、Zn液及Sn液由于电阻率值不同,所受电磁泵电磁驱动力依次减小;改变电磁泵窄面泵沟材料分别为不锈钢板、铜板、银板及陶瓷板时,可知窄面泵沟材料为铜板或银板时液态金属Zn受到的电磁驱动力较大且两者值相近,同时增加铜板厚度也有利于电磁驱动力的提高;在三相交流电源供电条件下,电磁泵加载不同电流频率,液态金属Zn受力呈现随频率增大先升后降的趋势,得到最佳使用频率范围为40~60 Hz.     

双作用压电薄膜泵

对单振子、双腔、四阀双作用压电薄膜泵的输出特性进行了研究,解释了该种压电薄膜泵的结构和工作原理.以有机玻璃为原材料加工制作了试验样机,并以水为介质测试了振子工作晶片的数量以及单、双腔工作对压电泵输出流量的影响规律,分析了增频后双作用泵输出性能不如单作用泵的原因.通过对双作用压电薄膜泵的输出流量和压力的测试得出:当双作用泵工作频率低于40Hz时,其输出流量优于单作用泵,能够提高机械转化效率;工作过程无脉动现象;在100V正弦交流信号输入下,它的最佳工作频率为20Hz,输出流量为785mL/min,输出压力为14kPa.所得到的试验结果为有阀压电薄膜泵的设计和开发奠定了基础.     

螺旋轴流式多相泵长短复合静叶优化设计

以螺旋轴流式油气混输泵YQH-100为研究对象, 在此基础上对增压单元叶片轴向长度进行优化设计, 利用专业流场模拟软件Fluent 18.0进行流场数值模拟; 以水和空气作为介质, 通过对YQH-100复合静叶选取不同的长短叶片数, 在不同流量和含气率的工况下进行数值模拟, 得到混输泵增压单元压力场分布和含气率分布, 并计算出不同工况下整机的增压曲线, 扬程曲线以及效率曲线。通过对比得出在不同流量和不同含气率工况下, 复合静叶的叶片数为8-8时, 混输泵的效率和增压效果明显高于其他两种情况。其他两种情况, 增压单元气液分离较严重的地方位于静叶压力面弦长约2/3的处; 在静叶尾部叶顶处均存在局部压力过大和较大的漩涡。由此表明复合静叶叶片数为8-8时能提高整机性能。     

等宽双定子泵和马达的原理研究

研究了一种新型双定子泵,该泵由滚柱、两个定子和一个转子组成,可制成单作用、双作用及多作用的双定子泵,实现了一个泵有多个等比例不同流量的输出,且输出的压力间互不影响,对该泵的运动学及试验进行了论述.研究结果表明:该研究能够很好地解决液压系统中的一个泵不用减压阀无法驱动两个以上不同压力系统,一个泵不能控制多缸不同压力、不同流量同步等问题.     

SCR计量电磁泵控制系统研制

电磁泵结构简单、工作可靠,性价比高,但计量精度不高,单纯依靠优化材料与制造装配工艺来改善其性能有较大难度。基于STC12C5A60S2单片机研制了具有流量反馈的计量电磁泵闭环控制系统。实验结果表明,闭环控制系统能够提高电磁泵的计量精度,其性能指标达到了项目预期的要求。     

一种新型微泵的结构设计及其流体的有限元分析

提出一种双腔微泵结构设计方案，建立微泵膜片的有限元模型，应用有限元流固耦合分析对流体进行模拟，经过分析计算，得到微泵的输出流量，并模拟出流速和压力的变化情况，从而较为全面地认识微泵系统的流体特性．     

轴流式磁悬浮人工心脏泵磁悬浮轴承系统设计

人工心脏泵要求体积小、质量轻、功耗低。为契合上述要求,实现人工心脏泵转子的五自由度全悬浮,采用径向永磁轴承和轴向电磁轴承相结合的磁悬浮系统,在对轴流式人工心脏泵转子受力分析的基础上,提出了低功耗和单轴向电磁轴承这两种磁悬浮轴承系统结构设计方法,给出了采用这两种方法进行结构设计时,径向永磁轴承和轴向电磁轴承的设计原则。比较来看,采用单轴向电磁轴承结构设计方法虽然会增加电磁轴承的功耗,但是大大降低了系统的体积和质量;简化系统结构和电磁轴承的控制复杂性,更具优势。根据单轴向电磁轴承设计方法,设计并加工一台轴流式磁悬浮人工心脏泵原型机,成功实现转子的五自由度稳定悬浮,验证了所提方法的可行性,为磁悬浮人工心脏泵的结构设计提供参考依据。     

半锥角与螺旋轴流式混输泵性能间关联性研究

以自主研发的YQH-100螺旋轴流式油气混输泵的单一压缩级为研究对象,采用Mixture混合模型和标准k-ε湍流模型,对混输泵动、静叶轮毂半锥角为4.08°至12°的9种方案,在含气率为0、10%、30%、50%、70%的5种工况下进行数值模拟,因模拟结果相近,本文选取混输泵轮毂半锥角为4.08°、6°、8°、10°、12°的5种方案下的模拟结果进行阐述。结果表明:随着轮毂半锥角的增加,动叶扬程先降低后升高,静叶水力损失不断增大,混输泵扬程呈现先下降后升高再下降的过程,轴功率逐渐下降,效率逐渐升高; 不同轮毂半锥角的混输泵在各含气率下,扬程最大差值平均为3.04 m,效率最大差值平均为7.24%;半锥角增大动叶出口回流量减少,动叶内气相分布更加均匀,静叶流道内旋涡增多。     

喉部面积对切线泵性能的影响

为探讨喉部面积对切线泵性能的影响,选取切线泵WG211为研究对象, 利用CFD技术对5组不同喉部直径的切线泵内部流动进行三维定常数值模拟,计算得到不同喉部面积的切线泵在不同流量工况下的扬程和效率,并绘制流量-扬程和流量-效率曲线,最后对不同流量工况下喉部处的速度进行对比,分析截止流量产生的原因和流量系数的取值。研究发现:当切线泵的喉部直径由0.7D_d到1.3D_d变化时,在其设计工况下泵的扬程基本保持不变,其工作范围明显变大;效率随着流量的增大先增大后减小,在截止点附近效率达到最大值;截止点之后的扬程出现急剧下降是由于喉部处的速度大于叶轮外径的圆周速度,并且叶轮外径的圆周速度急剧减小,导致扬程急剧下降;通过对喉部直径为0.85D_d、D_d、1.15D_d的切线泵最优效率点附近的流量系数进行分析,认为切线泵流量系数的取值应在0.75~0.8为宜。     

旋喷泵的效率分析及集流管的水力设计

通过分析得出旋喷泵在小流量和高扬程工况下运行时，效率高于多级泵和高速泵，在研究旋喷泵集流管与叶轮匹配及集流管扩散段损失的基础上，给出了设计扩散管水力参数的公式。     

一种合成射流压电微泵关键结构参数确定方法

为增大无阀微泵流量,改进合成射流微泵设计方法,设计一种基于合成射流压电激励器的微泵结构,并提出关键结构参数的确定方法.在合成射流激励器流场模拟结果基础上,绘制其轴线上的轴向瞬时速度变化曲线以及出口横截面上的轴向速度分布曲线,利用轴线上轴向速度稳定点以及出口横截面上轴向速度分布曲线的零点确定最佳泵腔高度和出口直径.对所选用的合成射流激励器流场进行三维数值模拟,结果表明:利用该方法得到微泵结构的最佳泵腔高度为7 mm,最佳出口直径为1.78 mm.在零背压下,当雷诺数为225、频率为100 Hz时,该合成射流微泵流量可达32.1 m L/min.数值仿真与实验对比验证了方法的可行性.利用该方法可以有效地确定该类微泵在大流量且连续稳定出流性能下的关键结构尺寸.     

斜桩单桩水平静载试验及MIDAS GTS有限元模拟分析

依托浙江某圆形煤场工程,在现场进行斜桩单桩的静载荷试验,利用两根与轴心夹角为9.5°、垂向上呈"八"字形布置的斜桩对顶,在竖向抗压承载力710 KN的恒定竖向荷载作用下,进行水平加荷,得到Q-s及Q-Δs/ΔQ曲线,确定斜桩在竖向抗压承载力作用下的单桩水平临界荷载及极限荷载,并得到斜桩单桩的水平承载力。试验结果表示,斜桩单桩的水平承载力为160~180 KN,约为竖直桩单桩的3倍。同时采用MIDAS GTS有限元软件分别模拟了斜桩单桩和竖直桩单桩的静载荷试验,得到Q-s及Q-Δs/ΔQ曲线,得到斜桩单桩和竖直桩单桩的水平临界荷载和极限荷载,分析曲线得到单桩的水平承载力。模拟结果表示,斜桩单桩的水平承载力约为120 KN,竖直桩单桩的水平承载力约为40 KN,斜桩单桩水平承载力约为竖直桩单桩的3倍。通过静载荷试验和有限元模拟分析,结果表明,桩基静载试验的Q-s及Q-Δs/ΔQ实测曲线和有限元模拟曲线吻合较好,斜桩水平承载力约为竖直桩的3倍。     

T482型低压铸造系统的研制

目的 为了适应高质量铝合金铸造的需要和增强其产品在国际市场的竞争力，开发适合中国国情的先进铸造工艺设备。方法 采用先进的直流电磁泵技术。结果 研制出我国首台铝合金铸造用直流电磁泵低压铸造系统。结论 所研制设备的主要技术性能指标基本满足中小型铸件低压铸造要求。     

基于循环平稳分析的推进泵流致噪声特性研究

为了深入理解推进泵流致噪声激励源机理，为推进泵低噪声设计提供支撑，以某双级推进泵为对象，基于其多工况下的辐射噪声实测结果，围绕推进泵流致噪声的调制机理及流致噪声源的提取方法展开研究. 在空泡水洞中测量该双级推进泵的辐射噪声，采用循环平稳分析方法，进行噪声解调分析与流致噪声源特征频率提取；开展该双级推进泵内流场的非定常数值模拟，分析其瞬态内流场分布特性与三向激振力特性. 联合信号处理结果与内流场模拟结果，研究推进泵流致噪声源的关键特性与形成原理. 结果表明，导叶是影响双级推进泵辐射噪声特性的关键因素，导叶调制线谱的强度与推进泵的来流条件、运行工况密切相关，叶轮与导叶的匹配性设计对推进泵振动噪声控制起关键作用.     

油气混输泵复合式静叶的数值模拟

静叶的设计直接影响油气混熟泵中流体的流动稳定性以及泵的效率。本文在以前课题组研究成果的基础上,对静叶进行了改进设计。通过CFD软件数值模拟表明:当含气率在0~1范围内变化时,复合式静叶能有效阻止漩涡的产生,从而提高了泵的扬程和效率。     

前泵腔间隙对纸浆泵脉动特性的影响

为了研究纸浆泵前泵腔间隙大小对纸浆泵外特性以及脉动特性的影响,以SX150-400纸浆泵为模型,在保持其他叶轮几何参数不变的情况下,设计5种不同前泵腔大小的纸浆泵叶轮,利用标准k—ε湍流模型对纸浆泵外特性进行数值模拟并进行了试验验证,分析不同间隙大小对纸浆泵叶轮流道和蜗壳各个断面处压力脉动的影响。结果表明:前泵腔间隙对纸浆泵外特性影响显著,前泵腔间隙B=0.75 mm时效率达到最大值为74%;前泵腔间隙对纸浆泵内非定常流动特性影响也很大,较大的间隙能够有效地改善纸浆泵内的压力脉动特性。