后导轮导叶对轴流血泵流动特性影响的研究

利用Pro/E软件对血泵的不同结构进行三维建模,应用计算流体力学中非定常三维N-S方程、基于非结构网格的有限体积法以及k-ε湍流模型方法模拟血泵的全三维内流场,着重计算和分析后导轮叶片角度变化对血泵流场的影响.仿真试验表明:后导轮导叶对血泵出口流动有影响,后导轮可修正泵出口处由于转子旋转加速对流体形成的旋转作用,选择合适角度的后导轮导叶可以在泵出口处得到平稳无旋转的流场.     

导叶式混流泵流场特性研究

应用RNG k-e湍流模型,对混流泵设计工况下的流场进行数值模拟,得到效率-流量曲线、扬程-流量曲线和功率-流量曲线,通过与实验数据对比,两者误差在2%以内,具有非常高的计算精度。计算结果表明:叶轮和导叶的压力面的压力均大于吸力面、叶片的压力分布由进口至出口逐渐增大,导叶压力由叶根至叶顶逐渐增大,通过对混流泵水动力性能曲线预测和内部流动分析,为混流泵的优化提供依据。     

基于CFD技术脱硫泵的设计与试验

采用经验系数设计法对脱硫泵进行水力设计,适当增大叶片出口宽度,以改善颗粒通过性和叶轮出口的磨损情况.应用FLUENT软件,采用欧拉多相流模型,分别计算了颗粒直径为0.06,0.08和0.10 mm,体积浓度为11%工况下脱硫泵的两相流内部流场.得到以下结论:叶轮流道内,工作面上的静压值明显高于背面上的静压值;最低压力点出现在叶片进口背面侧,容易发生汽蚀;随着粒径的增大,颗粒逐渐向叶片工作面迁移.叶片的磨损主要发生在叶片进口处和叶片的出口段.通过试验验证:设计的脱硫泵效率为82.0%,性能曲线平坦,高效范围宽,各项技术指标均满足设计要求.     

可调叶片高比转速混流泵内部流场数值模拟

运用商用软件Fluent,采用雷诺时均N-S方程、标准k-ε湍流模型、流体机械模型中的多重参考坐标系模型(MRF),对不同安放角的3个高比转速混流泵模型进行了数值模拟与结果分析.主要分析了设计工况下0°安放角的模型叶轮进口最高点截面的绝对速度和静压分布.详细分析和比较了3个模型的叶片压力面静压分布云图、叶片压力面相对速度分布云图、导叶压力面静压分布云图,捕捉到了安放角为+4°时叶片进口接近轮缘处流体撞击轮缘形成的小回流.简要分析了安放角为0°的模型泵导叶压力面相对速度分布,可知导叶充分发挥了其转能与消除环量的作用.分析结果揭示了高比转速混流泵内部流动规律.     

导叶叶片数对多相混输泵内能量损失的影响北大核心

为了提高混输泵的做功性能,降低能量损失,在不同导叶叶片数下,对多相混输泵的外特性及其内部能量损失进行分析。结果表明:当导叶叶片数为10时混输泵的外特性明显比导叶叶片数为7和8时更差,且最高效率偏向小流量工况;不同流量下,导叶叶片数为8时混输泵叶轮内的收缩损失和湍流耗散损失最小,而导叶叶片数对导叶进口的冲击损失影响很小,可不考虑其影响;在所选3组导叶叶片数下,当导叶叶片数等于8时混输泵的性能最优且流道内能量损失最小。     

轴向间隙对多相混输泵内流特性及压力载荷的影响

多相混输泵是一种综合了轴流泵和压缩机两种性能的新型增压设备,其动静叶轮之间存在的动静干涉作用,会降低混输泵的稳定性,造成振动.针对此问题,利用ANSYS CFX软件,基于SSTκ-ω湍流模型,当进口含气率为8％时,对多相混输泵在不同轴向间隙下进行定常数值模拟,重点分析在设计工况下轴向间隙对混输泵内部流动和静叶轮叶片压力载荷的影响.结果如下:在设计流量下,轴向间隙的增加可以使静叶轮内气相分布更均匀,减小静叶轮内湍动能较大的区域,而不同轴向间隙对动叶轮内气相和湍动能分布影响较小;在静叶轮叶片进口处,吸力面压力值随轴向间隙的增大而减小,且沿流线方向,存在轴向间隙时吸力面压力值变化较无轴向间隙时波动更大;此外,轴向间隙对叶片压力面压力值变化影响较小,且从轮毂到轮缘,压力面压力值变化受轴向间隙的影响逐渐减小.研究结果可为提高多相混输泵水力性能提供参考.     

出口角对离心泵内固液两相流动影响

采用欧拉多相流模型、标准k-ε湍流模型与SIMPLEC算法,应用计算流体力学软件Fluent,对3台不同叶片出口安放角的离心泵内的固液两相湍流进行了数值模拟,分析了叶片出口安放角对泵内部固液两相流场的影响.计算结果表明:在叶轮流道内,固体颗粒的相对运动方向比液相更偏向叶片压力面,大叶片出口角叶轮内两相速度的夹角较大.通过对比不同叶轮内压力分布及固体颗粒体积浓度分布,得出以下结论:大出口安放角的叶轮压力面附近聚集了更多的颗粒,导致大量颗粒与叶片尾部的压力面相撞;叶片出口安放角增大使得叶轮出口压力增大.     

基于遗传算法的发动机冷却液泵优化及数值模拟研究

针对某型号发动机冷却液泵建立扬程最大、效率最高、汽蚀余量最小的多目标优化数学模型。以扬程曲线无驼峰及叶轮参数为约束条件,利用多目标遗传算法对目标模型进行优化求解,获得全局最优解。运用Fluent仿真软件对优化前后冷却液泵内部流场进行数值模拟,结果表明:优化后叶轮内部压力分布更均匀,叶片间回流现象明显减少,能量损失降低;在额定工况下,优化后冷却液泵扬程提高0.86 m、效率提升6.6%、汽蚀余量降低0.09 m。仿真结果验证了该方法对发动机冷却液泵优化较有效,为冷却液泵的结构优化提供参考。     

密封环间隙对离心泵性能影响的模拟分析

基于ANSYS FLUENT,以DG-350型离心泵为研究对象,采用N-S方程、Simple算法和标准κ-ε湍流模型,研究了0. 3、0. 5、0. 7 mm三种密封环间隙对水泵性能的影响,得到不同工况下的叶轮、导叶和密封环间隙等关键部位的压力、涡量和湍动能的分布图。研究表明:密封环间隙的存在降低了叶轮入口和出口的压力差;随着间隙的增大,离心泵内的能耗、水力损失和容积损失增大,从而降低了离心泵的效能。     

叶顶间隙对渣浆泵内部流场影响研究

采用工程上普遍采用的k-ε双方程湍流模型和SIMPLE算法,对渣浆泵内部流场进行数值模拟,分别计算了渣浆泵在8种不同叶顶间隙的进口初始固相介质工况下的内部流场,分析比较了不同工况下叶轮及蜗壳内的压力和速度分布,得出了叶顶间隙对泵内部流场的影响规律。     

基于单向流固耦合的混流泵减重技术研究

混流泵应用轻质材料是减重的主要措施之一。基于CFturbo叶轮机械设计软件开发混流泵,提出在叶轮、导叶中采用不同轻质材料组合的方案,并基于CFD仿真单向流固耦合技术,从混流泵的外特性曲线性能、叶轮及导叶的应力与形变3个方面,对6种组合方案综合评估,验证单向流固耦合技术分析方法对轻质材料在混流泵中应用的可行性。结果表明：不同材料的叶轮对混流泵的性能影响较小;在不同流量下,叶轮与导叶采用不同材料时的最大应力与最大形变分别发生在叶片轮缘处和导叶进口处,并且最大应力值和最大形变量随流量的增加反而减小;叶轮和导叶采用轻质材料的3种可行的组合方案中,混流泵的总质量最小为29.74 kg,减重比达16.86%;最大为32.08 kg,减重比达10.32%。     

转子式叶片泵的低噪声定子内轮廓过渡曲线研究

对现有叶片泵常见的定子内轮廓过渡曲线以及叶片与定子内轮廓的冲击特性进行分析比较,根据标准圆弧与过渡曲线接触点处的速度、加速度、加速度率为零的无冲击条件,在常见的定子内轮廓过渡曲线基础上,提出一种综合性能较好的低噪声5次方组合过渡曲线方程,可为现有叶片泵的改进设计提供一定参考。     

双作用叶片油泵定子曲线的改进设计

提出一种对双作用叶片油泵定子曲线改进设计的思路,改进定子的特点是增大吸油腔过渡曲线所占的角度范围,同时减小压油腔过渡曲线所占角度范围,使前者大于后者,这样可以使叶片在吸油腔的外伸速度和加速度减小,或者使定子曲线的升程增大,可增大油泵排量,改善油泵起动性能和吸油条件.     

差速泵研究现状及综述

总结国内外差速泵的实现形式,对现有研究情况进行综述.介绍现有差速泵差速机构的设计类型,研究其存在的缺陷,分析产生问题的原因,研究改进差速机构的方法,主要对非圆齿轮传动进行研究,提出较为合理的傅里叶非圆齿轮驱动的差速泵,给出初步设计方法.     

基于AMESim的新型变排量机油泵建模与仿真研究

以一种新型叶片柱塞复合形式的二级变量叶片泵为研究对象,其主要特点是将叶片顶端嵌入到定子中,转子、叶片、定子同时转动,减小了高速时的叶片冲击。推导叶片柱塞复合作用下泵的瞬时流量特性公式。基于AMESim仿真平台搭建比例电磁阀、瞬时流量、变量机构模型,并对二级变量叶片泵特性进行仿真,并通过台架试验进行相关验证。实验结果表明：该泵在中低速下压力-流量曲线吻合较好,说明流量和变排量建模准确;加减速曲线说明泵在比例阀不同占空比时,压力调节具有稳定性。     

流体的可压缩性对高压子母叶片泵叶片受力的影响

当叶片泵工作压力很高时,油液可压缩性已经不能忽略.本文在考虑流体可压缩性的情况下,对高压子母叶片泵叶片与定子之间的内法向接触反力进行建模和计算机仿真,得到了与实际情况更接近的内法向接触反力的变化曲线,并与普通低压叶片泵定子与转子之间接触反力的变化曲线进行比较,结果发现两者有很大的区别,这主要是因为国内外现有的文献仍按流体的不可压缩性的假设计算的.高压子母叶片泵叶片从大圆弧区向排油区过渡时,该力的曲线有一个变化的尖角,这样就更加真实地体现叶片与定子之间力的变化情况.最后对该曲线出现的尖角进行了分析,并提出尖角消除的方法,以期得到最佳的叶片受力状况.     

基于AMESim的外反馈式恒压变量叶片泵建模与仿真

以外反馈式恒压变量叶片泵为对象,利用AMESim软件搭建恒压变量叶片泵的转子定子连接器元件、配流盘超级元件和控制结构元件等关键元件的模型,对其进行仿真试验,分析负载、系统压力对叶片泵运行的影响,得到变量叶片泵在外负载作用下的流量、偏心距和输出压力的仿真曲线;研究了外反馈式恒压控制变量叶片泵的稳态特性和动力学特性,为叶片泵的设计、优化及故障诊断提供了理论依据。仿真试验结果表明:泵的偏心距和流量与输入负载信号的变化趋势相同,流量的波动随输出流量增大而增大。在实际运用中,为使泵工作在相对稳定的状态,必须调整好泵的负载。     

双作用叶片油泵的改进设计

双作用叶片油泵由于叶片在吸油区所受到的液体推力不平衡，在叶片和定子之间摩擦严重，影响了油泵的效率和寿命。本文研究设计了一种新型双作用叶片油泵，通过改变叶片与配流盘的结构设计，不仅能使叶片在吸油区卸荷，同时还采取了安全措施，使叶片能够与定子可靠接触，提高油泵的工作压力、使用寿命和效率，降低噪声，并使其工作安全可靠。