不同湍流模型在斜流泵性能预测中的应用

为研究不同湍流模型在斜流泵性能模拟上的差异,以比转速为425的斜流泵为研究对象,选取κ-ε、κ-ω、SST、RNGκ-ε四种湍流模型,对斜流泵设计工况下的内部流动进行数值计算,并分析各湍流模型在斜流泵内流计算中的适用性。结果表明,SST模型预测的扬程偏差较大,为7.69%,其余模型扬程预测偏差均小于5%,其中RNGκ-ε模型扬程预测偏差最小,为3.76%;SST模型预测的效率偏差最大,为3.70%,κ-ε模型和κ-ω模型的效率偏差最小,均为3.00%;4种模型在吸入段及导叶处的轴向速度分布基本一致,κ-ω模型对叶轮轴向速度预测的高速域范围略优于其余三种模型;κ-ε模型和RNGκ-ε模型对斜流泵涡量预测结果较为相似,而κ-ω模型和SST模型的预测结果比较接近。研究结果可为预测斜流泵性能和内部流动特性提供参考。     

太阳能水泵系统的研究现状与趋势

太阳能水泵系统包含电池板、电力电子控制器、电机和水泵等设备,是多学科综合应用的一门技术,它是发展新能源利用和节能减排的重要手段和成果。本文回顾了太阳能水泵系统配置的发展历程和现状,对太阳能水泵系统性能预测方法、系统匹配、控制策略、综合评价等研究方面进行分析总结,并简要介绍了提高系统运行效率的手段,最后展望了系统研究的发展方向。     

WD-450型多级泵泵轴静动态特性分析

介绍了WD-450型多级化工泵及其泵轴的复杂结构。以该泵轴作为研究对象,分别用传统理论方法和有限元分析方法对该泵轴的静力学特性进行了分析,表明该泵轴的强度满足设计要求。在对泵轴静应力分析的基础上,应用有限元分析软件ANSYS,得到了该泵轴在设计工况下的应力、应变分布图,结果显示该轴应力集中点位于安装联轴器的轴颈过渡圆角处。根据有限元分析结果,通过模态分析提出用最大振幅法来求解泵轴临界转速,为该泵轴改善动态特性提供可靠的理论依据。     

双流道叶轮的设计方法

系统地论述了双流道叶轮的设计方法,给出了用速度系地设计轴面图时的系数值,提出了平面图流道中线的方程以及流道截面的面积变化规律。     

双流道泵叶轮轴面图的数学模型

利用几何法推导出双流道泵叶轮轴面图前，后盖板型线方程以及轴面图流道中线方程，首次给出了双流道泵叶轮轴面图流道中线分点的计算方法。研究结果将会对双流道泵叶轮水力设计CAD软件的开发和手工绘型提供很大帮助。     

光伏水泵系统及其应用前景

介绍了光伏水泵系统的基本原理、基本构成和特点,提出了光伏水泵的技术特点,展望了光伏水泵系统的应用前景。     

泵水力设计软件PCAD2004的开发

在简要分析国内泵水力设计CAD软件现状的基础上。提出了开发泵水力设计软件PCAD2004的基本思路，即实用性和能够进行绝大多数泵水力元件的设计。介绍PCAD2004的水力设计方法、编程方法、文件管理等关键技术。还给出了离心泵叶轮、蜗壳和双流道叶轮的设计图例。     

Experimental investigation and numerical analysis of unsteady attached sheet- cavitating flows in a centrifugal pump

This paper studies the attached sheet cavitation in centrifugal pumps. A pump casted from Perspex is used as the test subject. The cavitation bubbles were observed in the entrance of the impeller and the drops of the head coefficients were measured under different operating conditions. A Filter-Based Model (FBM), derived from the RNG k – ? model, and a modified Zwart model are adopted in the numerical predictions of the unsteady cavitating flows in the pump. The simulations are carried out and the results are compared with experimental results for 3 different flow coefficients, from 0.077 to 0.114. Under four operating conditions, qualitative comparisons are made between experimental and numerical cavitation patterns, as visualized by a high-speed camera and described as isosurfaces of the vapour volume fraction α_v = 0.1. It is shown that the simulation can truly represent the development of the attached sheet cavitation in the impeller. At the same time, the curves for the drops of the head coefficients obtained from experiments and calculations are also quantitatively compared, which shows that the decline of the head coefficients at every flow coefficient is correctly captured, and the prediction accuracy is high. In addition, the detailed analysis is made on the vapour volume fraction contours on the plane of span is 0.5 and the loading distributions around the blade section at the midspan. It is shown that the FBM model and the modified Zwart model are effective for the numerical simulation of the cavitating flow in centrifugal pumps. The analysis results can also be used as the basis for the further research of the attached sheet cavitation and the improvement of centrifugal pumps.     

叶轮时序对多级泵振动特性影响的试验测试

叶轮时序效应对于旋转机械的振动性能有着重要的影响。以实验测试研究了叶轮时序效应对一台五级离心泵振动特性的影响。采用正交设计方法设计了8个实验方案,在多级泵5个不同位置进行振动特性的测量,包括进口轴向、进口出口的水平和垂直方向。结果表明,时序效应对多级泵水平方向上振动的影响大于垂直方向上振动的影响,所有测点的振动谐频都位于1×fn、2×fn、3×fn和4×fn。叶轮时序效应对每个谐频幅值都存在重要的影响,在不同的方案下,1×fn、2×fn、3×fn和4×fn上幅值的最大变化可达17.7%、10.0%、33.2%和47.4%。对比各方案,发现调整第二和第三泵级叶轮的时序位置,可以获得较好的整泵振动特性。     

叶轮材质对船用泵振动性能的影响

为研究叶轮材质对船用离心泵振动性能的影响,分别对一船用泵的金属叶轮和ABS叶轮进行同条件试验,对比分析其振动性能。结果表明,两种材质叶轮的振动水平在0.6Qd、0.8Qd、Qd、1.2Qd、1.4Qd五个工况下呈现出随流量先减小后增大的趋势;进口法兰振动水平最低,出口法兰振动随流量偏离设计点呈现增大趋势;两种材质叶轮在0.8Qd、Qd、1.2Qd三个工况下振动烈度排序为:底座泵体顶端托架出口法兰进口法兰连接板;B级钢叶轮和ABS塑料叶轮在振动性能上整体趋势保持一致。研究成果可为船用泵水力性能优化及新材料应用提供参考。