浅谈矿井排水机械设备的优化设计

结合实际就矿井排水设备的设计要素进行分析,对设备的排水管径、水泵工况点效率、工况点流量、允许吸水高度、工况点扬程及管路效率等因素与总体费用之间的关系进行确定,进而得出全年排水电耗及允许吸水高度与流量的相关性,并在矿井排水设备的设计中对允许的最大流量进行探讨,对设备的最大排水管径进行计算,最终在理论上达到了费用最低的设计目标,从而确定了矿井排水设备的选型优化设计方法。     

油田大型离心注水泵站系统的建模和优化研究

结合油田实际,采用系统识别、曲线拟合方法,建立了油田注水泵站扬程与流量等函数关系式,在此基础上建立了注水泵站系统的模型,并综合提出了系统模型优化的原理和方法。     

如何让泵站按目标电耗控制运行

本文通过对泵站电耗因素进行分析，给出用目标电耗运行泵站的方法。     

试论东雷抽黄加西泵站更新改造设计优化

泵站改造工程设计是对其整体构成,材料元件使用,技术应用再次优化,要求对症施治,注重创新。本文结合实际,分析了东雷抽黄加西泵站改造设计方案,重点介绍了在加西二级泵站总体布置不变,在维持原设计灌溉面积、流量、扬程不变的基础上进行更新改造优化措施,可供同类工程设计参考。     

旧泵站高能耗双吸泵的改型设计方法及应用前景

由于以前设计院或者用户在泵站设计和选型之初对系统所需的扬程做过分保守的估算,以及吸入池水位随着时间的变化,造成实际应用中泵的扬程偏高、流量偏大、效率低、能耗大且噪声大。即使已经经过多次切割叶轮,也无法满足扬程、效率的要求。技术人员在原有泵体的基础上,利用参数化水力设计软件对叶轮进行了改型设计及CFD优化分析,整泵匹配良好,既满足了降低扬程、提高效率的要求,又给用户节约了改造成本。     

南水北调东线工程泗阳泵站主机泵参数优化设计

泗阳泵站是南水北调东线一期工程单座设计流量最大的泵站,为江苏省境内第四梯级提水泵站。在招标阶段,结合电机设计、制造方面的因素,并考虑到节省机电设备投资,以及在平均扬程下水泵能在高效区运行,将电机、水泵主要参数进一步进行优化设计。     

诱导轮叶片参数对大流量离心泵汽蚀性能的影响

诱导轮作为离心泵的重要辅助部件之一,对水泵汽蚀性能的改善有重要作用。针对某大流量离心泵汽蚀性能不佳的问题,采用响应面分析和数值模拟的方式,对该离心泵的诱导轮叶片参数进行了优化,探究了诱导轮导程、叶片厚度和叶片数对大流量离心泵汽蚀性能的影响规律。首先,构建了大流量离心泵的仿真模型,对其进行了外特性计算,将计算结果与试验结果进行了对比,对仿真结果的可靠性进行了验证;然后,根据诱导轮扬程与泵汽蚀性能呈正相关的规律,以诱导轮的叶片参数(导程L、厚度T、叶片数Z)为变量因素,以诱导轮扬程最大为优化目标,对诱导轮进行了响应面计算分析,得到了响应面优化后的诱导轮叶片参数,并对比分析了优化前后诱导轮的扬程;最后,针对诱导轮优化前后的离心泵,在不同工况下进行了叶轮汽蚀情况和临界汽蚀余量对比分析。研究结果表明：叶片导程对诱导轮扬程的影响不大,而减小叶片厚度、增加叶片数可以大幅提高诱导轮扬程;额定工况下,经响应面优化后的诱导轮扬程提高了0.6 m,泵的临界汽蚀余量相比原型泵降低了0.15 m。该结果可以为大流量离心泵诱导轮的优化设计提供理论参考。     

超低比转速高速离心泵设计计算系统

提出了超低比转数高速离心泵的设计计算系统SHPD ,该系统采用一维以效率和稳定性为目标函数的优化设计、准三维S1流面流动分析校核的设计步骤 ,实现了设计过程的计算机化 ,缩短了设计计算时间。同时能对所设计离心泵的扬程—流量和效率—流量曲线进行预测和动态显示。设计实例的水力试验和工业应用表明 ,该设计计算系统合理可行     

液压支架移架速度分析

对液压支架推移千斤顶的动作进行力学分析,得到液压支架移架速度的数学表达式及影响因素.应用AMESim软件建立液压系统模型,对液压支架移架速度的影响因素进行动态仿真分析.分析结果表明:在移架负载较小、泵站溢流阀未打开的情况下,系统处于恒流量状态,增大泵站的流量可以提高液压支架的移架速度;在移架负载较大、泵站溢流阀打开的情况下,系统处于压力流量动态过程,继续增大泵站的流量不会改变液压支架的移架速度和移架时间.     

基于RNG紊流模型的立式轴流泵站三维流动数值模拟及性能预测

立式轴流泵站具有流量大、扬程低等特点,在农田排灌、调水工程等得到了广泛应用,目前在建的南水北调东线工程的泵站大多采用该形式.为深入研究立式轴流泵站内部流动和水力性能,采用考虑粗糙度的壁面函数的RNG紊流模型和SIMPLEC算法,基于多旋转坐标系模型,计算了采用钟型进水流道和蜗壳出水流道的低扬程立式泵站定常流动.通过计算获得了泵站整体流场结果,分析了在有转轮条件下进水流道喇叭管内断面轴向流速分布规律对泵站叶轮安装高程的影响,给出了参考的叶轮名义高度取值.通过计算预测了泵站水力性能,并与模型试验结果进行了比较,研究表明设计工况下数值预测与试验数据值吻合较好.三维数值分析和试验结果表明该泵站形式在南水北调东线工程中有一定的应用前景.     

基于节能控制的排水泵站选泵方法

节约泵站的电力消耗对于缓解用电紧张,节约能源有着十分重要的意义。针对排水系统单泵站的节能优化问题,在一般泵站节能理论的基础上,先讨论了水泵的选型方法,再从泵站实际运行工况入手,结合水泵的特性曲线,求解运行台数的最佳组合,以及调速水泵的运行转速。研究结果表明,利用该方法可达到通过控制转速和开启台数实现排水泵站节能降耗的目标。     

游梁式摇块机构抽油机的运动及动力性能分析

抽油机载荷的波动性是造成电动机效率降低和轴功率过高的最主要原因,也直接导致了抽油机能耗过高。根据游梁结构和摇块机构,设计了新型游梁式摇块机构抽油机的传动机构,使抽油机的载荷曲线呈微小波动形态,提高了电动机效率,降低了电动机的轴功率,实现了抽油机的高效节能。建立了传动机构的运动和动力学数学模型,以MATLAB优化工具箱为平台,对传动机构进行全参数优化设计,并以实际载荷工况对抽油机的性能和节能效果进行了对比分析。     

泗阳第二抽水站直流电源系统智能化改造

随着泵站综合自动化水平的提高,具有高可靠性,高安全性,免(少)维护性的直流电源,满足泵站综合自动化控制要求是工程设计与管理的重要方面.本文介绍了泗阳第二抽水站直流电源系统智能化改造的成功经验,可供其它工程参考.     

计及电动汽车充电站的配电网综合优化研究

针对电动汽车充电站接入配电网优化运行这一问题,为达到降低配电网网损和提升网络节点电压质量的目标,在常规的配电网优化措施基础上,就计及电动汽车充电站接入的配电网综合优化问题进行了研究.分析了网络重构、无功优化、电动汽车充电站注入功率三者之间的关系,提出了应用粒子群算法（PSO）对三者进行统一优化的方法,并在IEEE33配电系统上进行了仿真试验.研究结果表明,在综合优化条件下系统的网损最低、电压质量最佳,从而验证了该方法的有效性.     

65Y60型离心油泵叶轮切割定律的试验研究

试验研究了65Y60型离心油泵在输送水和输送粘油时的叶轮切割定律，发现泵输送水时的切割定律与输送粘油时的有所不同。输送水时，叶轮切割后，泵的扬程、轴功率、效率都下降。但是输送粘油时，扬程、轴功率下降，而效率在切割量不大的情况下却有所提高。另外，切割量比较大时，各切割指数趋于某一定值。     

上游泵送机械密封多目标多工况优化研究

为了获得具有较强适应工况变化能力的上游泵送机械密封,以微间隙内流场的CFD计算为基础,建立涉及多工况的多目标优化数学模型,综合分析相关研究成果和密封特性确定了优化变量及其取值范围、工况参数取值范围和优化目标。应用模糊集理论确定不同工况下的液膜刚度和泄漏量的权重因子,并研究人工神经网络模型对优化结果的影响。基于穷尽搜索法和遗传算法对密封进行优化设计,对比分析2种优化方法得到的优化结果,并对优化前后的密封润滑膜流场特性进行BVF诊断分析。优化研究表明:人工神经网络模型很好地拟合了液膜刚度、泄漏量随槽型参数变化的函数关系;2种优化方法都能提高密封性能,但遗传算法优化比穷尽搜索法优化能获得更好的优化结果。     

Hydraulic Optimization of a Double-channel Pump’s Impeller Based on Multi-objective Genetic Algorithm

Computational fluid dynamics (CFD) can give a lot of potentially very useful information for hydraulic optimization design of pumps, however, it cannot directly state what kind of modification should b...     

轻度混合动力汽车巡航工况总工作效率分析和优化

在混合动力电动汽车巡航工况时,为了降低油耗和延长电池的使用寿命,对其能量管理策略的优化除了考虑发动机和电动机工作点的优化之外,还应考虑电池工作点的优化。针对这个问题,建立一种具有无级变速结构的轻度混合动力电动汽车的纵向动力学方程,在此基础上综合考虑发动机、电池、电动机与传动系统的效率,分析车辆巡航工况下的系统效率,得到系统效率优化的目标函数和约束条件。随后利用序列二次规划算法对轻度混合动力电动汽车系统效率进行优化计算,从而确定车辆巡航工况下的最佳蓄电池功率和最佳无级变速器(Continuously variable transmission, CVT)减速比。优化结果揭示出驱动系统的特性,可为驱动系统的优化奠定基础。     

离网光伏电站的优化设计及工程应用

为实现系统能独立为光资源丰富的边远地区和海岛提供清洁、可靠的电力资源,解决离网光伏电站配置问题,提出一种基于供电可靠性和全寿命周期成本为优化目标的离网光伏电站优化设计方法。为精确计算系统的运行状态,建立了光伏发电系统模型和蓄电池充放电模型;为充分利用太阳资源,建立了光伏组件最佳方位角和倾角模型;为降低系统成本,建立了负荷缺电率和全生命周期成本模型;为全面了解离网电站发电量,建立了光伏系统效率模型。最后对具体案例进行优化配置、仿真分析,验证系统满足负荷用电需求。     

直燃型溴化锂吸收式机组与风冷热泵机组在变工况下运行的一次能耗及环境影响比较

对直燃型溴化锂吸收式机组和电动风冷热泵机组在变工况下的一次能源利用率PER作了比较。在不考虑冷却系统能耗的条件下 ,直燃机的一次能源利用率比风冷热泵高。而在冷却系统水泵扬程较大时 ,直燃机的综合能耗高于风冷热泵。提高直燃机的冷水出水温度可以提高直燃机运行经济性。同时指出了火电厂调峰情况下风冷热泵的能耗更高 ,而在我国以煤为主的能源结构及供电效率较低的现状下风冷热泵机组的环境影响也是不可忽视的。