基于CFD分析的磁力泵优化设计

针对石化、制药等工艺流程、航天航空等高科技产业发展中对能在易燃、易爆、有毒等条件下无泄漏输送介质的小流量高扬程磁力泵的需求,进行了磁力泵的优化设计。采用管道泵的弯肘形吸入室完成磁力泵吸入室设计,采用速度系数法完成叶轮设计,采用1/3准螺旋蜗壳设计改善磁力泵径向力平衡问题,并利用CFD技术对设计的磁力泵进行数值模拟,根据数值模拟结果进行性能分析和优化设计,获得了该磁力泵的性能曲线和高效区的最大径向力大小,为磁力泵的磁力控制系统的设计提供了合理的技术参数。     

泵无填料轴封的试验研究

对有填料和无填料2种轴封装置对泵性能的影响进行了对比试验研究。通过在同一个泵试验台上,对同一台泵使用2种不同的轴封分别进行泵的性能试验,表明无填料轴封具有节能、密封效果好和使用寿命长等优点,具有推广应用价值。     

灯泡混流式水轮机流道系列的设计

从水力性能和水流运动规律出发，对灯泡混流式新型水轮机的流道进行了研究，提出了确定灯泡混流式水轮机过流通道的系列几何形状及参数的方法，得出灯泡混流式水轮机的最佳应用水头范围为20～300m。本设计可为新型水轮机的产品开发和设计提供重要的参考依据。     

不同生长发育阶段的谷蠹对小麦淀粉含量及其糊化特性的影响

为了探讨被不同生长发育阶段谷蠹蛀蚀的小麦,其淀粉含量和全麦粉糊化特性的变化规律,选用河南产储藏1年的普通小麦为材料,设定谷蠹在最适生长发育条件下(32℃±1℃,75%±1%RH)对小麦发生侵害,研究在谷蠹卵期、幼虫期、蛹期和成虫期,被侵害后的小麦直链淀粉含量、支链淀粉含量、总淀粉含量及其全麦粉糊化特性的变化,并对其进行相关性和差异性分析。结果表明:小麦被不同虫期的谷蠹蛀蚀后,其中总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量与谷蠹的生长发育期呈极显著负相关;在谷蠹整个生长发育阶段,被幼虫期和成虫期谷蠹侵害后的小麦,其糊化特性指标变化差异极显著。在谷蠹生长发育各阶段,受侵害的小麦,其淀粉含量整体呈现降低趋势,并且在到达成虫期的整个侵害过程中,小麦直链淀粉含量下降的幅度明显高于支链淀粉含量下降的幅度,支链/直链逐渐升高;峰值黏度和低谷黏度呈先升高后降低的变化趋势,衰减值、最终黏度和回升值都逐渐升高,糊化时间基本不变。     

叶轮出口宽度对离心泵内部非定常性能的影响

为了研究多工况下不同叶轮出口宽度对离心泵非定常性能的影响,基于RNG k-ε湍流模型对叶轮出口宽度分别为11、12、13、14和15 mm的离心泵模型分别在0.8Q_d、1.0Q_d、1.2Q_d三种流量工况下进行定常和非定常的数值模拟,得到离心泵的外特性曲线、内部流场以及压力脉动特性,并进行对比分析。结果表明:离心泵的扬程随叶轮出口宽度的增加而增加,存在一个最佳的叶轮出口宽度使其效率最佳且最佳效率点向大流量点偏移;随着叶轮出口宽度的增加,叶轮截面的最大压力值呈先增加后减小再增加的趋势,小流量工况下的湍动能较大区域随叶轮出口宽度的增加由叶轮流道出口向叶轮流道中间发展;各监测点的压力脉动均呈周期性变化,压力系数随流量的增大而增大,在设计和大流量工况下,当叶轮出口宽度为13 mm时压力脉动幅值明显小于其他型式的叶轮,因此适当增大叶轮的出口宽度有利于减小离心泵的压力脉动、提高其性能。     

基于FINE软件的轴流泵叶轮流动分析及性能预测

应用结构化网格技术和有限体积差分格式并结合k-ε湍流模型对相对坐标系下的三维雷诺平均N-S方程进行求解,对在同一设计工况下的相同流道几何尺寸的两个轴流泵叶轮内部的三维紊流场进行了数值计算与分析,得到其内部流场、压力场的分布情况,预测了水泵的水力性能,据此选出了性能较优的水泵叶轮。     

一种改进升力法的研究

针对我国轴流泵效率普遍偏低的情况,著者试图提出一种改进的轴流泵升力设计法。考虑到轴流泵叶轮外缘、轮毂处的边界层及间隙流的影响,在传统的升力法模型中引入修正系数A（R,6）,对传统的升力法公式加以改进,得到了改进升力法模型。本文同时应用传统升力法和改进升力法对一轴流泵进行了叶轮叶片的设计,并利用NUMECA软件进行流动模拟,分别得到叶轮叶片表面及轮毂、轮缘处的速度一压力分布以及各工况的效率计算结果,证明了改进升力法较传统升力法优越,改进效果明显,有效地提高了轴流泵的效率,改善了泵内部流动的速一压分布。为轴流泵的设计提供了一种崭新的模式。     

U型管内部流场运动数值分析

空调制冷器U型管内部流动特性对空调制冷器对流换热的影响很大,利用FLUENT软件,选用RNG k-ε湍流模型对U型管内部流场进行数值分析,得出了在U型管弯管处的流体具有二次流以及外侧流速和压力大于内侧的流动特性,在弯曲段内、外侧边界层厚度出现差异,解释了空调制冷器中U型管内外侧换热的差异,对改善制冷器性能以及制冷器的设计具有一定的参考价值。     

离心泵仿生叶片的降噪特性研究

采用仿生学思维对离心泵叶片出口进行仿生改造,结合CFD和噪声计算对设计工况下的流场和声场信息进行对比分析,用数值模拟方法验证其结构改进后的降噪效果。计算结果表明：采用仿生结构叶片能够有效的降低隔舌、蜗壳出口和叶轮流道内的湍流脉动强度,同时使流场中的涡结构尺度减小,控制流场中涡结构的分布范围,降低了离心泵内噪声源强度,达到降低噪声的目的。原模型和仿生叶片模型的压力脉动特征频率均为叶频及其低阶倍频,仿生叶片模型在各监测位置的压力脉动均比原模型有明显的降低;仿生叶片使各监测点噪声源强度降低,其出口3倍管径处的降噪效果最佳,总声压级下降3.62 dB,降噪率为3.20%;在隔舌处的总声压级下降1.15 dB,降噪率为0.67%,总体降噪率在0.67%～3.20%,达到了降噪的目的。     

基于CFS-KNN的双能X射线废金属特征优选与分类北大核心

在基于双能X射线透射技术的废金属分选中,识别效果很大程度上受所选物料特征影响。已有废金属物料识别算法所用特征不够全面且各特征数据间冗余性较大,识别准确度不高。针对该问题,充分考虑特征间冗余性和特征与类别间关联性提出相关性特征选择方法(CFS),在众多物料特征中确定由特征I_(H)、I_(L)、x、T_(ML)和T_(MH)组成的最优特征子集。通过采用不同物料特征组合方法进行对比实验,并选择最优特征子集下K-最近邻(KNN)作为最优分类模型。实验结果表明:基于相关性特征选择K-最近邻(CFS-KNN)的废有色金属物料识别分类方法与已有分类方法相比用相对较少的特征获得更高的识别准确度(96.13%)。