雷诺数对风力机专用翼型气动性能影响的研究

雷诺数是影响翼型气动特性的主要参数之一,当雷诺数在5×10~5～1×10~7范围内变化时,基于N-S控制方程,对S827翼型在攻角α为-14°～45°范围内变化时的气动特性进行数值计算,研究了雷诺数对该翼型的升力特性、阻力特性、最大升力系数、最大升阻比、流动分离特性、失速特性等气动特性的影响.     

动静叶栅间隙对钠冷快堆二回路泵压力脉动特性的影响

为了研究动静叶栅间隙对钠冷快堆二回路泵压力脉动特性的影响，以钠冷快堆二回路泵原型样机为研究对象，基于剪切应力传输（SST）k-ω湍流模型，对5种导叶进口直径下的模型泵进行非定常数值计算，其中不同模型对应的动静叶栅相对间隙（s）分别为3.030%、4.545%、6.060%、7.575%和9.090%。获得了不同s的模型泵导叶流道区域的压力脉动特性及作用在转子上的径向力特性，分析结果表明:s为7.575%的模型泵，其扬程（H）和效率（η）均为5种模型中最高；导叶流道内各测点的压力脉动主频均为叶轮叶片通过频率，且各测点的叶频处压力脉动幅值沿导叶进口至出口方向逐渐降低；随着动静叶栅间隙增大，各测点处压力脉动及转子所受径向力脉动的叶频处幅值均逐渐降低，且高频脉动成分发生衰减；同时，转子所受径向力矢量大小和方向的波动性也逐渐减弱。      

液压电机泵内置孑L板离心泵的流场解析与优化

基于离心泵的基本原理和集成化思想,提出了一种电动机、液压叶片泵和孔板离心泵三体合一的液压电机泵结构,其中孔板离心泵作为叶片泵的前置辅助泵,用以提高叶片泵的进口压力,保证主泵吸油充足,突现出液压电机泵的结构紧凑、低噪音、效率较高、无外泄漏等优点。应用流场解析技术,获得了孔板离心泵主要结构参数对其升压效果和效率的影响规律,并总结出孔板离心泵的设计原则。研究发现:当离心管倾角为45°、偏角在45°～60°时,孔板离心泵具有显著的升压效果,其消耗的功率占电机泵额定功率的0.41%,表明孔板离心泵的引入对整个电机泵的功率特性影响很小,孔板离心泵自身效率可达95%以上,而包含引油窗孔流道的孔板离心泵的整体效率为22%,孔板离心泵出口至主泵引油窗孔之间的涡流损失是造成孔板离心泵整体效率降低的主要原因。     

网格划分对多级离心泵水力性能计算精度的影响

为提高多级离心泵在多工况条件下水力性能的计算精度,分别将计算域划分为四面体、混合型和六面体网格,采用RNG κ-ε湍流模型进行数值计算,与试验结果作对比,从计算曲线与试验曲线的吻合度上综合评判网格划分对计算精度的影响。研究结果表明:混合型和六面体网格在多工况条件下的综合计算精度高于四面体网格,而六面体网格的综合计算精度又明显优于混合型网格;六面体网格对各性能参数的最大相对计算误差不超过2.44%,效率的计算曲线和试验曲线吻合度较高。综合来看,六面体网格更适合于多级离心泵的水力性能预测。     

基于数值模拟的离心泵性能预测

应用CFD软件FLUENT对离心泵内部整个三维流场进行数值模拟.在0～1.35Qopt范围内对14个不同工况点的扬程、轴功率和效率等性能参数进行了预测,并根据计算结果绘制了性能曲线.通过对由不同计算域组成的计算结果进行比较,证明了当计算域包含叶轮前后腔及密封环间隙时计算结果更准确、更合理.本文为检验离心泵的性能提供了一种进行"虚拟试验"的方法,在新产品设计开发的过程中具有一定的应用价值.     

一种能量自给型温度监测模块设计

在工业生产运行中的许多重要设备,其运行时产生的热能和温度是体现其运行情况的重要指标,现在往往是通过专用的温度监测模块进行监测,而常用的温度监测模块需要安装电池或布置专线进行数据传输,因此有很大的使用限制。本文设计一种能量自给型温度监测模块。该模块采用无线传输技术,结合半导体温差发电技术,解决了模块供电的问题。该模块可以实现对温度数据进行实时监测,具有巨大的经济效益和社会效益。     

基于核主泵性能预测的数值模拟精度研究

为提高核主泵在全工况点的数值模拟精度，研究了数值模拟过程中近壁面网格尺度、湍流模型、流动状态3种因素对计算精度的影响。结果表明，在定常状态下，重整化群（RNG） k-ε湍流模型和标准壁面函数法在近壁面网格尺度（y+）为50左右时具有较高的计算精度，并且其计算精度高于RNG k-ε增强壁面函数法、低雷诺数k-ε和剪切应力传输（SST）k-ω这3种湍流模型的计算精度，但上述不同网格尺度和湍流模型的计算结果均存在较大的计算误差；采用非定常计算时的计算精度明显高于定常计算，能够反映出扬程曲线在关死点附近的驼峰现象，效率的计算精度也有一定改善，更适合于对核主泵进行性能预测。      

基于正交试验的核主泵导叶水力性能数值优化

为提高核主泵整机水力性能,实现叶轮、导叶与环形压水室的最优匹配,以AP1000核主泵为研究对象,保持叶轮与蜗壳几何参数不变,选择导叶进口冲角、导叶包角和导叶出口角为正交试验方法的3个因素,并根据各因素的值确定取值范围。基于雷诺时均N-S方程、RNGk-ε湍流模型和SIMPLEC算法,应用CFD技术对核主泵进行了正交试验和数值优化。正交试验和因素显著性分析表明:额定工况下,优化后的模型泵较原模型泵扬程提高0.55m、效率提高0.66%;小流量工况下,优化后的杨程和效率提升更加明显;导叶包角和导叶出口角对泵水力性能的影响较为显著,导叶流道扩散程度决定了导叶流道的水力损失;导叶进口冲角、导叶出口角和导叶包角之间的相互作用对泵水力性能的影响不显著,可忽略。对导叶包角的研究表明,在小流量工况下,导叶包角与泵的效率呈正比,在大流量工况下,导叶包角与泵的效率呈反比。     

钻井泵泵阀与阀座间的接触应力分析

在分析钻井泵泵阀与阀座间的接触应力时 ,在泵阀与阀座接触面上引入了接触单元并建立了接触模型 ,计算时采用有限元分析软件 ,将接触单元划分为网格 ,定性地分析了接触应力的分布规律。分析表明 ,阀座的变形首先从接触锥面的下半部分开始 ,逐渐向两侧扩展 ,较大的综合应力出现在阀座的右上角及阀座通孔上部的三分之一处 ;阀座接触锥面的两端接触应力较大 ,最大点出现在锥面下端 ,在中间部位呈线性分布