射流泵汽蚀问题研究综述

本文对射流泵的汽蚀进行了理论研究．对射流泵汽蚀的机理、危害、性能等问题进行了分析。汽蚀是一个复合过程，射流泵的汽蚀流量比是液气和液汽混合液的速度达到音速时对应的极限流量比。汽蚀产生频率不是很高的噪声。一般不对射流泵产生空蚀破坏。     

射流定量吸入装置在煤矿井防灭火中的应用

介绍运用射流泵在煤矿井下输送促凝剂溶液的优势。利用射流泵的汽蚀特性设计了射流定量吸入装置。通过计算，确定了射流泵的性能参数与具体尺寸。进行了射流泵汽蚀性能实验，结果表明，能够满足工艺要求。     

带前置诱导轮离心泵的汽蚀可视化实验研究

借助可视化实验装置对离心泵和诱导轮内部汽蚀空泡的产生和发展情况进行了观测。实验发现，随着流量的增大，离心泵内汽蚀空泡区受离心力作用会逐渐向下游移动，极易造成流道的阻塞，这将对泵的性能产生较大影响。诱导轮中的汽蚀空泡被压控在轮缘和前缘附近，对流道内部的流动影响较小。轴流诱导轮内的汽蚀发展情况揭示了其个有较高抗汽蚀能力的机理。     

液体射流泵空化流动特性分析

为分析工作液压力及流速、安装高度对液体射流泵空化流动的影响,应用Realizable k-ε湍流模型结合SchnerrSauer空化模型,对面积比为4的液体射流泵进行研究,并通过与试验数据进行对比,验证了模型的有效性。计算结果表明：射流泵工作液压力及射流速度从196 kPa、22.60 m/s提高至462 kPa、33.87 m/s,初生流量比到极限流量比的工况范围明显减小,从0.234降至0.108;射流泵安装高度从3.0 m降低到-2.0 m时,初生流量比从1.250增加至1.713,极限流量比从1.435增加至1.907。较大的工作液压力及流速会加快空化初生到极限空化的发展过程,实际应用时可通过降低射流安装高度减免空化发生。研究成果可为分析液体射流泵空化影响因素,减免空蚀破坏提供依据。     

基于fluent数值模拟的离心泵汽蚀问题研究

管路结构及离心泵内部流场直接影响泵的汽蚀性能,为了进一步明确汽蚀现象和防治措施,以某电厂开式泵为研究对象,通过理论求解与数值模拟相结合的方法,研究了泵前管路对泵汽蚀性能的影响。研究结果表明,泵前管路系统结构对泵汽蚀性能有较大的影响,且进行回流调节可以一定程度上防止汽蚀;离心泵在流量过大过小时均存在较大的低速区,后方高速流体撞击低速区带来较大的压损,易引起汽蚀。     

超大面积比射流泵性能的数值模拟与流动分析

对超大面积比射流泵进行了三维数值模拟研究。采用Realizable k-epsilon湍流模型和标准壁面函数法,对面积比分别为57.4和60.05的单喷嘴射流泵进行了数值模拟和结构优化。基于数值模拟结果,对泵内压力和速度分布进行了分析。试验研究表明:对于超大面积比射流泵,随着流量比的增加,被吸流体阻力增加较快,导致压力比下降趋势不同于常规面积比射流泵的线性下降,从而呈现抛物线形式;随着面积比的增加,最高效率点右移,所需最优喉管长度也增大;对于超大面积比射流泵,工作流体进入喉管后仍有足够的空间进行径向扩展,其内部流场更近似于无限空间伴随射流。     

旋流泵变转速特性试验研究

本文对旋流式模型泵进行型式试验及变转速外特性试验,对转速变化引起的性能变化进行了试验研究,得出了泵流量、扬程、轴功率、汽蚀余量及效率变化规律,并对其变化原因进行了分析。对旋流泵变转速相似定律的适用性进行了实验验证,结果证明流量、扬程、轴功率的变化规律服从相似定律,汽蚀余量的变化规律不服从相似定律,而呈相反趋势。     

诱导轮-离心轮高速泵组的试验研究

高速泵必须具有高的汽蚀比转速,采用诱导轮-离心轮泵组是获得高抗汽蚀能力的最有效易行的途径。解决好诱导轮与离心轮的合理匹配,是获得高抗汽蚀能力的关键。本文通过试验研究,获得了合理匹配的诱导轮-离心轮高速泵组,不但大幅提高了泵的抗汽蚀能力,也改善了泵的Q-H特性曲线在小流量区的斜率,泵的效率也有提高。     

水泵闭式试验台汽蚀试验自动测控系统

基于虚拟仪器技术,设计水泵闭式试验台测控系统。选用NIc DAQ以太网机箱及NI数据采集卡设计汽蚀试验测控装置,用Labview软件编写汽蚀试验测控程序。采取变流量的汽蚀试验方法,结合水泵的流量—扬程曲线,对试验数据进行处理,得到流量—汽蚀余量曲线。此自动测控系统提高了测试精度及测试效率,改善测试人员工作环境,具有一定的实际工程意义。     

基于PumpLinx的余热排出泵汽蚀余量的仿真方法研究

阐述了汽蚀的原理与现象,提出了一种对核电厂用正常余热排出泵进行汽蚀余量仿真研究的数值模拟方法。对水力模型流体区域进行建模,并介绍了模型假设和简化、网格的生成方法、工作介质的物性以及数值模拟仿真计算方法。按ANSI/HI1.6离心泵试验要求进行仿真,通过对各流量点不同进口压力的扬程数据进行拟合计算,获得设计流量点、小流量点和大流量点扬程下降3%时的汽蚀余量NPSH3值。     

航空燃油离心泵抗汽蚀优化设计及仿真

针对航空燃油离心泵工作时出现的汽蚀问题,采用正交试验法对离心泵叶轮进行优化设计.选取叶轮出口直径D2、叶轮出口宽度b2、叶片数Z、叶片厚度H为正交试验的4个因素,完成了正交试验并对试验结果进行极差分析,得到了以泵汽蚀余量为优化指标的影响排序,并最终获得最优参数组合.通过流场仿真对现用离心泵和优化后离心泵的泵汽蚀余量和蒸...     

几种异形喷嘴喷射的液气射流泵性能试验研究

液气射流泵常作为一种射流混合设备而广泛应用,为适应不同喷射需要以形成不同的两相混合特性,本文研究了几种异形喷嘴情况下液气射流泵的水力性能,并与当量面积圆形喷嘴喷射情况对比。固定喉管长度及内径不变,更换3种当量面积比的喷嘴进行性能试验,结果表明:对于吸入室形成一定的真空度,圆形喷嘴形式喷射与异形喷嘴喷射比较,需要的工作压力较低。异形喷嘴在较大面积比时,形成的液气射流泵最大气液比大于圆形喷嘴,从射流发散碎裂分析,异形喷嘴能减小喉管长度,本文结论为液气射流泵内气液混合的应用提供了新的射流方法。     

脉冲液体射流泵压力特性的试验研究

分别运用脉冲射流和恒定射流对液体射流泵内的压力特性进行了试验研究,分析了液体射流泵内的压力变化特性及其对射流泵性能的影响。结果表明,脉冲液体射流泵的压力特性及其性能优于恒定液体射流泵的压力特性及其性能,验证了脉冲射流是提高液体射流泵性能的有效途径。研究结果为深入研究脉冲液体射流泵的基本性能提供了依据。     

螺旋流对环形射流泵性能影响的数值模拟

为了提高环形射流泵的输送效率,本文提出了一种利用导叶结构形成螺旋流的螺旋流环形射流泵。利用数值模拟的方法研究不同工作压力下的螺旋流环形射流泵和原型泵的速度、压力和湍动能分布计算结果,来分析螺旋流对环形射流泵的性能影响。数值模拟结果表明：在工作压力为130 kPa时,螺旋流使环形射流泵的流量比增加了43.1%,压力比降低了22.8%。螺旋流降低了环形射流泵喉管内的静压,更容易引起空化。螺旋流使得环形射流泵的效率在工作压力低于160 kPa时大于原型泵。螺旋流环形射流泵内具有更大的湍动能分布区域。随着工作压力升高,两种结构的环形射流泵湍动能分布差别减小。导叶阻力对螺旋流环形射流泵的效率有着重要的影响。     

单相及两相水润滑介质的物性参数获取

核主泵轴承水介质在高温下受热出现两相现象,气液两相对核主泵轴承性能有一定的影响,有必要对单相及两相下水介质物性参数进行研究。研究核主泵轴承工况的水介质物性情况,获取水介质在单相及两相的物性参数。研究结果表明:单相(液相或气相)水介质在一定的压力和温度下,可建立单相水介质密度和黏度随压力和温度的关系或直接查表获得物性参数(密度、黏度);两相水介质物性参数的确定可以采用两相均质混合模型方法进行计算,从液态变成全气态的水介质黏度和密度连续下降至全液态时的1/6。     

水压柱塞泵噪声特性的试验研究

基于阀配流式轴向水压柱塞泵的结构原理,分析了其噪声产生的主要原因,并对不同的配流阀结构型式、主轴动平衡前后、不同转速以及不同排量水压泵的噪声特性进行了对比试验研究。试验结果表明:采用平板型配流阀的水压泵噪声低于蕈阀结构的噪声;主轴动平衡后水压泵的噪声有明显降低;增大排量、降低转速可以降低泵的噪声;配流阀通径对泵的噪声影响较大。研究结果为水压泵的降噪提供了试验依据。     

二维柱塞泵扭矩特性分析

二维柱塞泵采用弹簧预紧结构消除轴向间隙。装配实践发现,弹簧预紧力与二维柱塞泵扭矩呈正相关,与理论分析结果不同。针对扭矩异常开展了理论分析,并设计了工艺装备,使用显著性水平对理论分析结果进行检验。结果表明:弹簧预紧力对二维柱塞泵扭矩特性无影响;导轨、滚轮具有一定锥面时,加工、装配误差导致柱塞-同心环间产生了额外的法向力,是降低二维柱塞泵机械效率的重要原因。     

Structure influence on the operating limit range and mixing performance of non-axisymmetric jet pump

Although cavitation chocked jet pumps guarantee a steady and accurate liquid mixture, the existing pumps have the shortcomings of big energy loss and small cavitation working range. In the current study, aiming at enhancing the performance of the cavitation mixing devices, an innovative non-axisymmetric jet pump design is proposed. The cavitation characteristics and the mixing performance of the new design have been investigated by both computational simulation and experimental testing. Based on the results of computational fluid dynamics (CFD), it is found that the cavitation on the suction tube side is strengthened due to the turbulence caused by the abrupt change in the local flow channel structure, while the cavitation on the opposite side is weakened due to the gradual flow channel structure. Our experimental testing results prove that our new design can provide a steady mixing ratio as long as the non-axisymmetric vapor cloud steadily covers the suction tube outlet. Furthermore, geometric parameters (convergent angle, divergent angle, throat length and area ratio) of the device have been optimized through the orthogonal analysis. The critical pressure ratio of the optimized device ranges from 0.76 to 0.63 when the critical flow ratio is in the range of 0–10%, which indicates that the optimized device has much less energy loss and a wider working range than the current axisymmetric cavitating jet pumps. Through quantitative energy loss analysis, we have found that the cavitation maintenance corresponds to the greatest energy loss in the jet pumps, yet our non-axisymmetric structure design could effectively reduces energy loss. The current research reveals the physical mechanism on how a non-axisymmetric structure affects the cavitation characteristics as well as the performance of jet pumps.     

单流道泵内部非定常流动特性

将叶片和蜗室作为一个整体,对单流道泵内部三维非定常流动特性进行研究,经分析提出了单流道泵内部三维非定常势流流动和三维非定常湍流流动的数值模拟方法,分别计算了单流道泵内部的速度场、压力场和叶片表面的压力分布,对进一步研究单流道泵内部流动具有重要意义。在此基础上计算了叶轮所受的径向力及其变化趋势,为提高单流道泵运行稳定性提供了理论依据。此外还计算了扬程、平均水功率和效率,并与试验值作对比。尽管忽略粘性使得势流计算得到的速度场在蜗壳的局部区域出现反方向流动,从而导致叶片压力面压力沿展向波动变化,但其性能曲线与试验值变化趋势一致,粘性计算结果与试验值相比,精度较高。     

离心泵内部三维流场的试验研究

利用五孔球形测针仪对离心泵内部三维流场的速度、压力进行了试验研究,初步得出了内部流场主要特征和分布规律。为进一步探索泵内部三维流场的其它参数及泵的设计提供了理论依据。