航空旋涡泵的研究现状及发展方向

介绍了航空旋涡泵的结构及工作原理,总结了该泵的优点和应用.从工作原理、结构参数对该泵性能的影响、设计理论、内部流动和实验研究等方面论述了国内航空旋涡泵的研究现状,并指出了当前国内航空旋涡泵所存在的问题及发展方向.     

旋涡泵的现状与发展方向浅析

简要介绍旋涡泵的结构、应用范围和目前存在的主要问题。从工作原理理论、内部流动、数值模拟和设计方法四个方面论述了国内外旋涡泵的研究现状,并指出今后研究的发展方向。文章认为,利用先进技术对泵内部流动进行测试,建立新的流动理论模型,完善设计方法是今后研究的重点。     

一种新型双支承旋涡泵

介绍了国内旋涡泵的发展现状,以及旋涡泵的设计方法,重点介绍了新型双支承旋涡泵的设计方法,指出了双支承旋涡泵与传统旋涡泵在密封形式和侧隙设计方面的区别。该旋涡泵已申请发明专利,具有国内领先水平,值得推广。     

旋涡泵的内部流动研究

通过对旋涡泵内部流场的数值模拟，分析了旋涡泵的内部流动状况，证实了纵向旋涡和径向旋涡的存在，验证了前人的假说，为旋涡泵的理论设计和后续研究工作提供了重要的理论依据。     

旋涡泵压力脉动特性的研究

旋涡泵作为低比转速泵越来越多地应用于船舶、航天航空和化工等领域。但是旋涡泵内部的流体压力脉动会引起泵和装置的振动噪声问题,成为高性能旋涡泵设计应用过程亟待解决的问题。本文通过数值模拟和试验分析相结合的方法分析一台旋涡泵的压力脉动特性,并探讨通过非等距叶片分布方式以降低压力脉动的方法。结果表明:叶片均布条件下,叶频是压力脉动的主要频率,且在阻隔面附近叶频的幅值最大。与均布叶片旋涡泵相比,非等距分布叶片旋涡泵在不影响其性能的同时能够显著降低在叶频处的脉动峰值,但在叶频两侧产生了附加的频率,而振动总级有明显的下降。该研究为减小旋涡泵的压力脉动和泵体振动提供了一个可行方案,对含旋涡泵系统的减振降噪具有参考意义。     

旋涡泵叶轮和流道水力尺寸智能算法研究

旋涡泵内部流动理论不完善,其叶轮和流道水力尺寸计算通常采用相似计算法和经验统计计算法。文中针对这两种方法在应用中存在的诸多局限性,提出了基于人工神经网络的智能算法。该方法既不以寻求相似的模型泵并进行换算为基础,也不以统计方法获取经验数据,而是以现有旋涡泵产品数据为基础,应用神经网络构建旋涡泵性能参数与水力尺寸之间的关系模型,从而实现泵的性能参数与水力尺寸的非线性映射,并利用这一关系模型进行新产品设计。文中介绍了这一方法的基本原理和关键技术,其中包括神经网络的结构设计、模型选择、样本对设计和网络训练等。解决了由于旋涡泵叶轮和流道结构型式繁多、设计中缺乏足够的经验数据支持及缺乏统一的经验统计方法的问题,提供了使不同企业能够有效地利用已有产品开发新产品的统一方法,该方法不仅支持知识重用,而且具有通用性,对提高旋涡泵的设计质量和缩短设计周期具有重要意义。     

一种采用双文承的新型旋锅泵设计方法

给出一种采用双支承新型旋涡泵的设计方法，该方法采用计算流体动力学CFD方法对旋涡泵的流场进行数值模拟和相应特性分析，进而设计出双支承新型旋涡泵原型。经试验，该旋涡泵达到了预期效果。     

旋涡泵内部流动分析及水力设计

依据摩擦力和离心力双重做功效应原理,阐述了旋涡泵的工作过程及泵内能量损失的原因。在分析5个代表性旋涡泵优秀水力模型主要技术参数基础上,拟合出叶片数Z、叶轮外径D、叶片宽度b、流道面积A及直径系数ε、宽度系数β和流速系数λ经验计算公式。通过分析比较提出旋涡泵机械效率ηm、容积效率ηv和流动效率ηh计算公式。25WZB1.5-25-0.75自吸旋涡泵开发的案例验证了本文设计方法具有较高的准确性。     

小流量高扬程离心旋涡泵的设计与试验研究

采用加大流量法对小流量高扬程离心旋涡泵进行了水力设计,并对自行研制的HTB-5/60型离心旋涡泵进行了与开式旋涡叶轮、复合离心叶轮及诱导轮有关的性能试验及汽蚀试验.试验研究表明:设计的诱导轮大大提高了泵的汽蚀性能,样泵的各项性能均可达到设计要求,复合离心叶轮与开式旋涡叶轮串联离心旋涡泵的理论设计是可行的.     

自吸旋涡泵的设计研究

通过分析研究6种微型自吸旋涡泵结构参数对性能的影响,归纳总结出自吸旋涡泵设计的修正方法,并以设计实例进行验证。     

高速航空旋涡泵的设计研究

旋涡泵以其小流量、高扬程的特点而得到广泛应用.基于理论研究的基础上,按照航空发动机的设计要求对旋涡泵进行匹配设计.结果表明,所设计的旋涡泵相比同尺寸的离心泵具有明显的增压效果,因而将会大幅提升航空发动机性能.     

基于ANSYS CFX旋涡泵的数值模拟

旋涡泵内部流动比较复杂,为了更好的约束旋涡泵内部流体的运动,提高旋涡泵的效率,文中设计了5种不同形状的叶轮,通过ANSYSCFX对流动区域进行网格划分,采用基于雷诺时均方程的RNG k-ε湍流模型对不同叶片形状的旋涡泵内部流场进行了数值模拟。研究分析了旋涡泵内部压力场和速度场的分布情况,提出了采用全圆弧转弯叶轮的旋涡泵效率比较高的观点,对优化旋涡泵结构有一定的参考价值。     

自吸式旋涡泵内流场数值模拟与试验研究

为了解自吸式旋涡泵的水力性能和内流场分布规律,利用计算流体力学数值模拟和试验方法对某自吸式旋涡泵的水力性能和内流场分布规律进行了对比研究。水力性能模拟结果显示,自吸式旋涡泵的扬程值随流量的增大近似呈线性降低,在设计工况点,其扬程的数值模拟与试验结果相对误差约为3%,在偏离设计工况点的小流量和大流量时,该相对误差值逐渐增大。通过内流场分析可知,自吸式旋涡泵的泵体流道内部流速分布较为均匀,其中隔舌流道进口处存在一个流速较大的区域。基于模拟结果,沿着泵体流道监测截面A、B、C、D、E进行了流道内部的流体静压分析,其结果显示,不同工况下,流体静压沿着泵体流道内部监测截面同样地近似呈线性增长,显示了流体在泵体内部的加压过程。该结果为自吸式旋涡泵的设计优化提供了有效参考。     

基于LabVIEW与PLC的旋涡泵性能参数测控系统设计

以旋涡泵性能参数测量为研究对象,完成了其测控平台的设计。在介绍测试系统工作原理及测控平台设计思路的基础上,运用下位机PLC控制系统实现试验过程的控制和数据采集,利用上位机中LabVIEW软件实现相关数据的分析、存储和实时显示,再结合OPC技术,实现上位机与下位机间的数据通信,完成了旋涡泵测试系统测控平台的开发。该平台人机界面友好,运行可靠,具有良好的开放性和可扩展性,能更好地满足旋涡泵性能测试的需要。     

双支撑旋涡泵的设计研究

双支撑旋涡泵以其小流量、高扬程的特点而应用广泛,在理论研究的基础上,对其优点进行分析,并对其结构进行设计。     

旋涡泵内纵向旋涡影响机理分析

为进一步研究旋涡泵内部流场特点,阐述旋涡内纵向旋涡对旋涡泵外特性的影响机理,本文通过试验测得某旋涡泵的流量-扬程特性曲线,并与数值计算结果相对比,验证SST k-ω湍流模型应用于旋涡泵数值计算中的准确性;通过分析6个轴向截面和15个周向截面的流场特征,研究纵向旋涡的形成和消失与压力速度变化的联系。结果表明:旋涡泵内可分为进口区、加速区、线性区、减速区、出口区和隔舌区;旋涡泵叶轮与流道的动量交换不仅仅发生在叶根和叶尖区域;线性区内纵向旋涡周期性的产生与消失使流体压力升高了总压升的85.7%;出口区和隔舌区内纵向旋涡的消失使进口区压力突降了35%,隔舌区速度突降了60%。     

旋涡泵工作过程特性研究与数值模拟

旋涡泵内部流动十分复杂,要从理论上来分析旋涡泵的工作过程十分困难,而用数值模拟的方法对其工作过程和工作特性的研究是直观而有效的方法。利用数值模拟的方法,运用Fluent软件对径向间隙为0.25 mm的三维模型的工作过程进行数值模拟,对其内部流场进行了揭示,对其工作原理做了进一步阐明,探讨了旋涡泵出口回流的形成及改进方法,希望对后续的研究有一定的借鉴意义。     

双支撑旋涡泵的性能分析和基于Fluent的流场分析

介绍双支撑旋涡泵高可靠性的特点,对其流场进行建模,并进行分析,为旋涡泵的发展奠定了理论基础。     

自吸旋涡泵变转速性能试验研究

旋涡泵本身具有弱的自吸能力，但本文涉及的是装有自吸装置能够快速自吸的旋涡泵。通过型式试验及变转速外特性试验，研究了小型自吸旋涡泵性能特点及随转速变化情况，经过分析转速变化对流量-扬程曲线、流量-轴功率曲线、流量-临界汽蚀余量曲线及流量—效率曲线的影响，阐述了相关原因，验证比例定律对自吸旋涡泵的适用性，同时得出汽蚀相似定律不适用旋涡泵，试验结果与汽蚀相似定律呈相反趋势。     

电机泵国内外研究现状分析

介绍了电机泵国内外研究现状做了详尽、深入地分析,并进行了总结;在此基础上讨论了电机泵研究发展中急需要解决的问题,分析了电机泵设计及理论研究的方向,认为研制新型高性能电机泵,加强其设计方面的机理研究已成为我国液压泵领域亟待解决的重大问题。指出了在电机泵的内部流场分布、设计方法和测试技术等方面建立完善、系统的现代设计理论方法的重要性。