离心泵叶轮内部流动数值解的评价

在贴体坐标系下，采用有限差分法计算了一个用激光测速计(LDV)测量过的实验叶轮内部无粘性流动。计算表明，在最优工况数值解与LDV测量值最大相对误差为17%，最小相对误差为2.7%，平均相对误差为11%.这一结果说明在最优工况，叶轮内部无粘性流动的数值解与实验得到的粘性解比较接近。因此采用叶轮内部无粘性流动模型和贴体坐标下系的有限差分法来进行离心泵叶片准三维反问题设计有较好精度。     

离心泵输送粘油时叶轮内部流动模型

利用二维激光测速测量了离心泵输送粘油时最优和小流量工况下大出口角小包角叶轮内部流动。试验表明，在叶片吸力面存在已经分离的尾流，压力面不存在射流，叶轮内部流动与射流／尾流模型不符，尾流宽度与工况有关。     

复合形法优化设计离心泵叶轮

本文根据复合形法思想，以叶轮外径Ｄ２有极小值为目标函数，优化设计离心泵叶轮主要参数，以提高低比转数离心泵的工作效率。     

离心泵叶轮最优车削量计算

本文研究了离心泵叶轮最优车削量的计算方法，作者以装置效率最高为目标，并考虑流量，电机输出功率及水泵比转数等约束条件。建立了该优化问题的数学模型，采用一维搜索法寻找车削量的最优值。     

采用PIV研究离心泵转轮内部瞬态流场

数字式PIV技术可以在瞬间记录下整个测量断面内的信息，从而为解决水泵转轮内非定常流动的难题奠定了良好的基础，代表着水力机械内部复杂流动测试技术的方向。本文将二维数字式PIV系统成功地应用于清水离心泵实验台，对一改型后的离心泵转轮内的瞬态流场进行了成功测量，测量结果充分表明了离心泵转轮内部流场的瞬态结构和非定常性。     

离心泵叶轮中颗粒轨迹与磨损的关系

通过对离心泵叶轮中颗粒轨迹影响因素的分析，从中获得了颗粒轨迹与磨损的关系。     

单吸式清水离心泵内部水流流动特性数值模拟

为研究单吸式清水离心泵内部复杂的流动特性,采取RNG k-ε湍流模型,引入UDF动网格技术,应用FLUENT软件,模拟研究了单吸清水离心泵内部水流的流速和压力特性,得到了水泵的扬程、效率,以及不同流量下叶轮的压力分布、离心泵内部的流速和压力分布规律。本文的研究成果为离心泵参数预测及结构优化提供参考。     

离心泵内部两相流模拟及其叶轮的流固耦合分析

应用N-S方法和标准k-ε湍流模型,采用SIMPLE法,对离心泵内部三维固液两相流进行了模拟计算。得到不同固相(颗粒)浓度下的离心泵内部压力分布和内部颗粒浓度分布情况,并且基于流固耦合原理对离心泵叶轮进行结构分析,采用多物理场协同仿真平台ANASYS Workbench,通过单向流固耦合技术实现离心泵叶轮结构的仿真计算,获得了离心泵叶轮在同一工况、不同固相浓度下的等效应力及变形情况。计算结果表明,蜗壳中压力和固相体积浓度分布规律都是从进口处随蜗壳半径增大而增大,并且在隔舌处出现浓度分布不均匀的现象。各种计算条件下,叶轮的等效应力和总变形情况变化趋势基本上相同,叶轮的应力分布都不均并且存在局部应力集中,固相体积浓度越大离心泵叶片的变形也越严重。     

不同叶轮形式离心泵压力脉动和空化特性试验研究

压力脉动和空化特性是影响离心泵稳定运行的两个重要因素。针对国内某大型调水工程的立式带导叶离心泵,在保证蜗壳、导叶和叶轮出口直径等设计参数一致的情况下,设计了两种不同形式的模型叶轮,并进行了模型泵的同台试验。两个叶轮的比转速都为106.43,叶片数分别为7和9,叶轮流道、叶型也不相同,其中,对9叶片叶轮叶片进口边进行了"C形"修型。结果表明,两种叶轮形式离心泵内部压力脉动的频率成分及其分布特性类似,总体上都为叶片通过频率及其谐频,且该频率的压力脉动能通过叶轮流道逆水流方向向进口端传播。叶轮形式对压力脉动幅值的影响比较显著,相比7叶片叶轮,9叶片叶轮的压力脉动幅值降低了10%以上。同时,对叶片进口边修型后,初生空化得到有效延迟,设计流量点附近的临界空化余量下降约10%。适当提高叶片数与叶片进口边修型可显著提高离心泵空化性能。     

离心泵叶轮水中固有频率经验下降系数分析及优化

在工程实际中,通常采用结构在空气中的自振频率乘以一个经验影响系数得出水中的自振频率,但是通过传统经验影响系数得出的结果与现实相比有很大的误差。本文选用能更加清楚表达水体对叶轮固有频率影响大小的下降系数进行研究。运用基于流固耦合的有限元方法对圆柱模型和两种离心泵叶轮进行模态计算,通过对结果的分析和比较发现：下降系数与结构的固有频率和振型有很大关系,采用分段取值更为合理,模态低阶取小值,高阶取大值,旋转振型取小值。最后对离心泵叶轮模型计算结果进行二次优化,得到更加符合实际的经验下降系数：模态前6阶除第3阶取0.05外,其余取0.15,第7—10阶取0.40。     

离心叶轮的叶片数效应研究

叶轮叶片数是离心叶轮的一个重要结构参数,对叶轮外特性与内流场特征都有着直接的影响。利用计算流体动力学软件,生成了叶片数分别为5和6的2个叶轮,然后在相同工况下,计算了这2个叶轮的内外力学性能;通过对2个叶轮的流量-扬程、流量-效率曲线及叶轮内压力、相对速度进行比较,分析了不同叶片数对叶轮性能产生的影响及其成因。比较分析结果有助于设计人员深入了解不同叶片数叶轮的不同流动机理,并可为他们在设计实践中正确选用叶片数提供参考。     

叶轮与导叶匹配关系对立式离心泵水力特性影响的实验研究

大型含导叶立式离心泵广泛应用于高扬程远距离调水,旋转叶轮与静止导叶动静干涉引起的无叶区内高幅值压力脉动是影响其稳定运行的关键因素.为研究叶轮与导叶匹配关系对水泵水力特性的影响,对3台模型泵开展能量特性与压力脉动同台对比实验,分别监测了进水流道、无叶区和压水室的压力脉动信号,并进行时域和频域分析.结果表明:泵运行流量越靠...     

稀相固粒在离心泵轮中的运动实验研究和数值分析

利用高速摄影对离心泵叶轮中固体颗粒运动规律进行了试验研究，并与数值计算结果作了比较，两者吻合很好，研究结果表明，固本颗粒的密度、粒径、叶轮的转速和叶片角对颗粒运动均有明显影响，该成果以墩心式渣浆泵设计有指导意义。     

混流泵叶轮的正反问题迭代设计

本文介绍一种对Ｓ１流面流动进行正问题计算确定滑移系数Ｐ，并与一元法迭代计算的新设计方法，此法能更好地符合设计参数的要求，并且也可用于离心泵叶轮、轴流泵叶轮和导叶的水力设计。     

离心泵内气液两相流动的图像测量

本文利用高速摄像和图像处理技术,对离心泵半开式叶轮内的气液两相流动进行了图像测量。结果表明,单气泡运动轨迹都有向叶片非工作面靠拢的趋势,但随运行工况的改变,其运动轨迹略有变化。另沿叶轮轴向选择3个测量断面,分别获得了不同掺气量、不同运行工况下多气泡滞留图谱。由图谱可知,当被输送介质掺气量达到一定浓度时,气泡总是先在叶轮后盖板和叶片出口非工作面附近滞留,随掺气浓度增大,逐步发展到叶轮前盖板和叶片工作面附近,且运行工况对气泡滞留图谱也有一定影响,大流量运行工况对滞留气泡有一定的冲刷作用,小流量运行工况下气泡滞留严重。