蜗壳进口宽度对离心泵非定常性能的影响研究

为分析蜗壳进口宽度对离心泵非定常性能的影响,以一台比转速为126的离心泵为研究对象,采用ANSYS CFX软件的标准k-ε湍流模型对同一叶轮、不同蜗壳进口宽度(56、63、66.5和70 mm)时,不同流量工况(0.8～1.2设计流量)条件下泵的外特性、内部流场以及压力脉动进行研究。结果表明:在设计流量下,适当改变蜗壳进口宽度对离心泵的扬程、效率影响不大;但随着蜗壳进口宽度的增大,蜗壳隔舌处的湍动能增大并向扩散段延伸;同时,蜗壳隔舌处压力脉动的压力值增大了4.2%,压力脉动幅值增大了3.4倍。设计时为提高中比转速离心泵的综合性能,应取蜗壳进口宽度为叶轮出口直径的1.8倍。     

基于CFD的灯泡混流式水轮机转轮的水力开发与研究

本文将混流式水轮机的转轮应用于灯泡式机组中,介绍了这种灯泡混流式水轮机的基本原理,并采用CFD软件辅助进行了流网划分以及流线绘制、轴面速度的计算以及Vm=f(Lm)曲线的绘制,在模拟内部流场的基础上,对90m水头段的转轮进行了水力设计与转轮型线的绘制,为水轮机转轮的水力设计提供了一套新的研究方法.     

轴流式叶片的改进升力法设计与研究

针对我国轴流泵以及轴流式水轮机效率普遍偏低的情况,考虑到轴流叶片外缘、轮毂处的边界层及间隙流的影响,在轴流式叶片设计的传统升力法模型中引入修正系数A(R,δ)进行改进,得到了改进升力法设计模型,同时应用传统升力法和改进升力法对一轴流式水泵和水轮机叶片进行了对比设计,并利用NUMECA软件进行流动模拟,分别得到转轮(叶轮)叶片表面及轮毂、轮缘处的速度-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好,改进效果显著,有效地提高了轴流式水力机械的效率,改善了轴流式水力机械内部流动的速-压分布.为轴流式叶片的设计提供了一种新的计算模型.     

冷却塔用梅花型水轮机的设计及性能分析

针对利用冷却塔富余水流能量的水轮机仅仅套用传统水电站水轮机,无法有效地解决振动和噪音大、水轮机寿命短、主轴封水易损坏漏水、轴承常常损坏、维修麻烦等问题,根据冷却塔的具体结构、布置情况和冷却塔富余的水流能量大小,开发设计出一种专用于冷却塔的梅花型水轮机,以处理能力为1000 m3/h的冷却塔为例,进行该水轮机的水力及结构设计,采用CFD技术对设计的梅花型水轮机进行数值模拟,并根据数值模拟的结果优化水轮机的结构、完善其水力设计,提高其效率,达到冷却塔更加高效、节能的目的。     

基于微遗传算法的低比转速泵叶轮的优化

提出一种解决加大流量设计对低比转速泵叶轮进行水力设计易出现驼峰,轴功率易产生过载现象的直接优化设计方法,得到综合性能较好的叶轮。其优化设计方法:通过加大流量设计理论设计初始叶轮,将得到的初始叶轮个体与随机个体作为微遗传算法的初始群体中的染色体,并以效率、消除驼峰、气蚀余量最小为分目标函数建立多目标规划作为适应度,进行微遗传操作。最后,结合设计实例进行验证。研究结果表明,将微遗传算法和加大流量设计理论相结合,直接对叶轮进行优化的方法,提升了低比转速泵的综合性能。     

贯流混流式水轮机尾水管压力脉动分析

利用Fluent软件的大涡模拟(LES)模型对贯流混流式水轮机尾水管的压力脉动进行了数值模拟，并结合数值模拟中的涡带情况，对贯流混流式水轮机以及轴伸贯流式水轮机的振动问题提出对策与方案。     

灯泡混流式水轮机的全流场解析

用Fluent软件对新型的灯泡混流式水轮机进行三维造型设计和流场解析，揭示各个过流部件的流动情况，检验导叶设计理论的合理性。根据流场分析结果，对固定导叶的设计提出新的设计方法。     

一种磨蚀实验系统的研究与设计

提出了一种磨蚀实验系统的设计方案.为了准确计算系统的水力损失,提出了一种基于CFD的计算方法.采用N-S方程,标准κ-ε湍流模型,SIMPLEC算法,对喷管内的三维湍流流动进行了数值模拟,得出了喷管在各种工况下的水力损失及翼型试件压力、速度分布.计算结果为预估系统性能提供了依据.     

一种新型止回阀的水锤试验研究

对球形和旋启式两种止回阀进行了水锤对比试验研究。在同一个水锤试验台上,且测试系统相同,分别对球形和旋启式两种止回阀进行了水锤试验,结果表明：球形止回阀不易发生破坏性水锤,使用安全可靠、寿命长等优点,具有推广应用价值。     

水室挡板流阻试验研究

提出了按变体相似理论进行复杂形状阻力件的流阻试验方法。利用变体相似理论设计了水力模型并进行了流阻模拟试验,获得了AC600压水堆蒸汽发生器水室挡板流阻特性曲线,可供实际工程设计使用。