自吸喷灌泵的结构及改进

讨论喷灌自吸泵的结构特点，指出传统自吸泵的涡壳式压水室不便于采用新材料和新工艺的弱点。文中提出了自吸泵的两种新的结构型式，并且分析了这两种结构型式的优点，即便于采用轻金属、有机材料等新材料、采用压铸等先进工艺进行加工制造。     

双流道泵内非定常流动数值模拟及粒子图像测速测量

为探讨双流道泵内部的非定常流动机理,采用Fluent软件,基于滑移网格技术、 湍流模型计算了一双流道泵在不同工况下的内部流动,并将计算结果与粒子图像测速仪(Particle image velocimeter, PIV)实测结果进行比较。结果表明：计算所得双流道泵内部流场符合叶轮机械内部流动的一般规律,且与PIV实测结果总体变化趋势一致;由于双流道泵结构特殊,其进口处的流动状态与普通叶轮相差较大,出口处的流动状态与普通叶轮类似;叶轮进口处,流体基本沿流道吸力面流动,流道工作面上的相对速度很小,存在严重的脱流和旋涡;叶轮出口处,压力面和吸力面的速度趋于相等,射流—尾迹现象并不明显;由于叶轮—蜗壳动静干涉,两个叶轮流道内的静压分布有所不同;同一流道内,静压随着半径的增加而逐步增大,压力面侧静压大于吸力面侧;蜗壳流道内静压随半径增大,最大静压值在隔舌处。此项研究不仅加深了人们对双流道泵内非定常流动图画的理解,从而进一步完善双流道泵设计方法,同时也可为其他类型泵的内流研究提供借鉴。     

喷淋泵流道式导叶型线的水力优化设计

以流道式导叶内损失最小、效率最高为目标,对1 000 MW级核电站用喷淋泵流道式导叶型线进行水力优化设计。单级优化结果表明,流道式导叶采用均匀过渡的外缘型线时,流动损失小,波动持续区域较短,有较长的压力平缓变化区域;所设计的四种外缘型线中D的导叶模型扬程最高、效率最高,导叶内部流动转化过程均匀,从过渡段到出口部分,压力持续平稳。利用分析所得的最优方案重新绘制流道式导叶,对整机进行数值验证,分析表明导叶内的流动损失降低了40.6%,效率提高了7.71%。     

导叶时序对多级离心泵振动特性的试验测试

为研究导叶时序对多级离心泵性能的影响,通过搭建试验台同步测试不同导叶时序位置下多级离心泵外特性和振动特性。定义4个因素A、B、C、D,每个因素设有0°和30°两个水平,共设计8个导叶时序正交方案。试验结果表明,不同时序方案下,多级泵扬程、效率均有略微提高,提高幅度在0.5%以内。多级泵导叶时序对离心泵进出口振动速度影响较大,5级泵前两级泵级导叶交错布置可降低一倍轴频处的进口振动幅值,降幅达25%左右,后2个泵级导叶交错布置能降低一倍轴频处泵出口振动速度幅值,最大降低幅值为30%。无导叶时序下,多级泵进出口振动速度较大,出口振动速度为进口振动速度一倍多,出口振动更为剧烈。研究结果可为多级离心泵减振降噪提供参考。     

流体机械CFD中的网格生成方法进展

网格生成技术是流体机械内部流动数值模拟中的关键技术之一,直接影响数值计算的收敛性,决定着数值计算结果最终的精度及计算过程的效率;本文在分析大量文献的基础上,首先,对流体机械CFD中的网格生成方法即结构化网格、非结构化网格、混合网格进行了比较全面的总结,系统地分析这些网格划分方法的机理、特点及其适用范围;其次,对特殊的网格生成技术,如曲面网格生成技术、动网格技术、重叠网格生成技术、自适应网格技术进行了阐述;再次,指出了良好的网格生成方法应具备的特点;最后提出了网格生成技术的发展趋势。     

基于内流场数值模拟的高速磁力泵性能研究

为了进一步研究高速磁力泵的性能,采用Fluent软件对高速磁力泵内部三维湍流进行数值模拟,求出叶轮和蜗壳内部的速度场和压力场分布,计算出泵的扬程、叶轮内损失、蜗壳内损失、圆盘损失、泄漏损失及机组效率,并将计算结果与试验数值进行对比。结果表明,高速磁力泵内部流道中绝对速度、相对速度和总压的分布欠均匀,轴面漩涡较明显;Fluent软件模拟计算的泵扬程和机组效率与试验测量值接近,模拟值具有较高的精度。     

基于流固耦合的余热排出泵转子模态分析

核电用余热排出泵的可靠性至关重要。通过ANSYS的FSI功能对余热排出泵进行流固耦合分析,得到流体对固体的流固耦合作用力;应用ANSYS中的模态分析功能对余热排出泵转子无预应力下的模态以及流固耦合作用力和旋转离心力作用下的模态进行了对比分析。结果表明:流固耦合载荷力对转子固有频率的影响大于旋转离心力;在同时考虑流固耦合力和旋转离心力条件下,余热排出泵转子固有频率介于只考虑旋转离心力和只考虑流固耦合力的固有频率之间,且除第3阶外均小于无预应力下的固有频率。其中,第2阶模态的固有频率与无预应力相比更接近于激振频率。在预应力作用下,振幅有所上升。     

无泄漏泵的节流孔板辅助管路设计

无泄漏泵由于自身结构的原因，在开车前泵内存在气体难以排尽，导致启动困难；另一方面，泵在运行中必须保证泵输送流量不小于最小热流量，否则将造成泵的损坏。介绍在无泄漏泵管路系统增设孔板辅助管路可同时解决上述两方面问题。文中进行泵系统性能曲线合成分析，并通过无泄漏泵实例，给出了最小热流量孔板的设计方法。这一技术应用于石化重要系统。     

离心泵性能预测的研究现状及展望

总结目前国内外离心泵性能预测的研究现状，重点介绍了性能预测的流场分析法、水力损失法和神经网络法，对比了各种方法的优缺点，并对离心泵性能预测的发展方向作了展望。