粘性条件下含不同导叶数的液力透平水力损失分析

为了研究粘性条件下含不同导叶数的液力透平内水力损失的分布情况,采用CFD方法以3种不同黏度工质对3种不同导叶数的泵作液力透平进行数值计算,分析工质黏度对含不同导叶数的液力透平水力损失分布的影响规律。结果表明:叶轮内的水力损失在透平总水力损失中所占比重超过50%,是透平内的主要水力损失;相同流量与工质下,叶轮内的水力损失随着导叶数的增加而减小,叶轮内的流动受导叶数影响显著,蜗壳、导叶等其他过流部分内的流动受导叶数影响较小;随着工质黏度的增加,相同导叶数透平各过流部分的水力损失基本呈增大趋势;在透平叶轮前添加合适叶片数的导叶能够改善叶轮内流动的状况,减小叶轮内水力损失。     

介质黏度对离心泵性能的影响

为了获得介质黏度对离心泵性能的影响规律,采用CFD方法对输送3种不同黏度介质的同一台离心泵进行了数值模拟.外特性结果分析表明,清水介质下扬程及效率实验和模拟结果之间的偏差随流量的增大而减小;不同黏度介质下离心泵的外特性曲线的趋势基本一致,即随着介质黏度的增大,效率下降,扬程减小,功率增大;不同黏度下功率换算系数Kp>1,流量换算系数Kq<1,扬程换算系数Kh<1,效率换算系数Kη<1.泵内部静压分析表明,随着介质黏度增大,泵进出口压差减小,泵内流动损失增大.     

能量回收液力透平的研究现状及展望

能量回收液力透平技术及应用对节能减排有重要意义。液力透平主要有反转泵形式、冲击式、导叶式以及目前一些先进国家研发的专用能量回收液力透平。透平回收装置基本布置方式有直驱式和辅助式布置。总结国内外液力透平的研究现状,其工作主要从液力透平的选型计算、优化设计、转速稳定性控制、力特性及结构强度、透平速度滑移等方面展开。液力透平能量回收装置应用广泛,其研究向着专门化、特殊化、多样化的方向发展。     

叶片数对离心泵性能影响的数值模拟

基于N-S方程和标准k-ε湍流模型,对同一蜗壳分别匹配叶片数为4、6、8的3种叶轮离心泵以清水为介质进行数值模拟,获得了离心泵的外特性及静压分布.结果表明:相同流量下,H(Z=6)>H(Z=8)>H(Z=4),P(Z=8)>P(Z=6)>P(Z=4);在80～120 m3·h-1流量范围内,η(Z=6)>η(Z=4)>η(Z=8);在40～80 m3·h-1流量范围内,η(Z=4)>η(Z=8)>η(Z=6).叶片数的增加使泵内流动更加稳定,存在恰当叶轮叶片数使得离心泵综合性能最佳.     

转速对导叶式液力回收透平性能的影响

为了研究转速对导叶式液力回收透平性能影响的特征和规律,采用CFD方法对960～2 960 r/min(间隔500 r/min共5组)转速下运行的含导叶部件的离心泵反转作液力透平进行了数值计算。结果表明:不同转速下透平的外特性曲线变化趋势基本一致,最佳工况的效率及比转速较为接近,改变转速对提高透平在偏工况下的运行效率效果显著;降低转速在外部流量和压差均降低的条件下较为适宜,提高转速在外部流量和压差均升高的条件下较为适宜,当调节转速不能完全适应外部条件的变化时,需采取其他调节方式配合实施;提高转速后透平的工作流量范围变宽,该范围内扬程和功率曲线变陡;降低转速工作流量范围缩小,该范围内的扬程与功率曲线相对平坦;随着转速的提高,流量换算系数K_Q、扬程换算系数K_H及功率换算系数K_P均呈先增大后减小的趋势,各换算系数均接近于1,表明比例定律能够较好地预测导叶式液力透平的最佳工况性能。     

介质黏度对泵作透平特性的影响

为了明确介质黏度对泵作液力透平特性的影响规律,在实验验证数值计算方法可靠性的基础上,应用ANSYS软件对输运运动黏度分别为0.893、48.48和90.00 mm~2/s的3种介质的液力透平进行了数值模拟。结果表明,透平的外特性曲线趋势基本一致,随着介质黏度的增大,透平的水力效率下降,可回收压头增大,输出功率减小;叶轮叶片静压分布趋势基本一致,静压值随介质黏度的增大而减小;介质黏度对透平径向力的大小和方向影响较大;随介质黏度的增大,最优工况下湍流动能较高值分布区域由导叶-叶轮的动静耦合面向叶轮流道扩散;最优工况下透平内介质速度分布差异不大。研究结果能够为泵作透平在不同黏度介质下运行时的性能预测提供部分参考。     

电絮凝处理含油污水性能的影响因素及极板结构优化

对配制的含油污水电絮凝净化，使用浊度计、紫外分光光度计对净化后的含油污水进行测量，研究极板材料、电流密度、极板间距等因素对电絮凝净化含油污水效果的影响，确定最优工况后对极板开孔进行结构优化。结果表明，最优工况为极板材料Al(阳)-Al(阴)、电流密度5 mA/cm²、极板间距4 cm;该工况下，浊度去除率为99.76%,除油率为86.26%;浊度去除率与极板开孔形状及大小的关系不确定；除油率为极板开圆孔优于开三角孔，孔径越大除油效果越好，6 mm圆孔除油率达到94.5%。     

导叶数对液力透平径向力影响的数值分析

基于N-S方程和标准k-ε湍流模型,采用SIMPLEC算法,对导叶数为6、8、10的3种液力透平以清水为介质进行数值模拟,获得了透平的性能特性、静压分布及叶轮导叶耦合面上的静压分布等,分析了导叶数对径向力的影响规律。结果表明,导叶数越多,叶轮所受径向力越小,10导叶透平叶轮所受径向力最小且相对最稳定;10导叶透平径向力的方向与隔舌的相对位置在50°～240°;透平在含有恰当叶片数的导叶下运行能够有效平衡叶轮所受的径向力,使透平运行稳定。