1(1/4)CLB-0.75磁力泵的研制

本文重点介绍了1(1/4)CLB-0.75磁力泵的设计参数、结构原理、材质选择、性能试验。该泵主要特点是没有轴封,泵密封由泵和电动机隔离组合结构来实现,完全无泄漏,使用范围广,汽蚀性能高,泵汽蚀余量达到1.32m。     

高效超汽蚀凝结水泵的研制及应用

介绍了具有超汽蚀余量的凝结水泵的研制过程,诱导轮和效率高,汽蚀余量低的叶轮相匹配,获得性能、效率及汽蚀余量都好的优秀产品,以及该产品的应用场合。     

高汽蚀性能低NPSH泵试验装置有关问题的探讨

针对NPSHr≤0.5m泵的汽蚀余量测试问题,简述了泵测试台的特点和设计思想,分析了其结构特点及现有测试台中的实际问题,研究了进口阀位置管路结构压力测量装置及软管结构对NPSHa的影响,提出了高汽蚀性能低NPSH泵测试台的一些设计方法。最后,设计改建原试验台,并进行了相关试验。测试结果达到预期设计目标,可有效解决NPSHr≤0.5m泵的汽蚀余量测试问题,为今后的高汽蚀性能低NPSH泵的测试工作提供了有益的参考。     

带诱导轮化工磁力泵的研发

如何有效提高汽蚀性能是化工磁力泵需要解决的关键问题。本文根据泵内汽蚀产生的机理,通过对变螺距诱导轮的理论研究和计算流体力学CFD分析,以提升汽蚀性能为目标对结构实施改进,由此提高了磁力泵的汽蚀性能和使用可靠性。     

离心泵输送粘油时必需汽蚀余量的CFD解析

粘度比水高的粘油会使离心泵的必需汽蚀余量增大,影响其正常运行。粘油的汽蚀余量试验需要特殊的试验装置和试验过程中汽泡不易去除等困难使这方面的试验资料相当稀缺。为此,本文首次采用CFD方法研究了离心泵输送粘油时的汽蚀性能,并与现有的必需汽蚀余量换算系数曲线和试验结果进行了对比。为了确保计算的稳定和准确,叶轮和蜗壳采用了四面体-正六面体混合网格、交错压力差分格式和网格调整技术。获得的扬程-有效汽蚀余量曲线光滑,计算的不同雷诺数下的必需汽蚀余量换算系数与现有的结果吻合。本文对于离心油泵的设计和汽蚀性能计算具有应用价值。     

中缅原油管道输油泵的国产化研制

针对中缅原油管道瑞丽泵站给油泵的技术要求,自主设计研发了新型水力模型,该模型具有比转速低、效率高、汽蚀余量小的特点。介绍了提高离心泵效率和汽蚀性能相关的方法措施。经过试验,验证了这些方法措施的有效性,给油泵设计开发取得成功。     

GCB型高速磁力泵系列开发

GCB型高速磁力驱动泵体积小、重量轻、无泄漏、安全可靠,能满足船舶、航空等特定场合的使用要求。本课题组开发了400Hz高速磁力泵系列,给出了该泵的系列参数,介绍了该系列泵的结构特点:隔离套和泵轴构成一体,是静止件;内磁钢和叶轮为一体,构成内磁转子。这种结构保证了泵机组尺寸小、重量轻。阐述磁力泵吸入口设置轴向可变位的导流栅解决高转速下易导致的汽蚀问题;设计采用了密集型聚磁磁性联轴器缩小了转子外径;利用冷却循环回路的压力降来平衡轴向力以及采用F50C新型耐磨滑动轴承提高泵的使用寿命等关键技术。经试验验证,本高速磁力泵抗汽蚀性能好、噪声低、运行平稳,可广泛推广应用。     

磁力泵输送易汽蚀介质结构改进

磁力泵已大量应用在连续性生产工艺流程,但在输送易汽蚀的介质时,由于磁力泵特性和现场的工艺条件不确定性,常常发生汽蚀现象,导致磁力泵不能正常使用,通过对磁力泵的循环方式的改进,大大提高了磁力泵运行的稳定性,确保磁力泵的长期无故障运行。     

核电厂除氧器再循环泵水力部件的CFD计算与试验验证

针对核电厂除氧器再循环泵低汽蚀余量的性能特点,采用CFD计算的方法,对水力部件进行三维流场分析,并利用分析的结果对叶轮、蜗壳等水力部件进行改进设计,最后通过模型样机的研制对流场分析进行验证.     

离心泵的叶片进口几何形状对泵汽蚀性能的影响

为了改善离心泵内的汽蚀性能,以ZA150 -315石油化工离心泵为研究对象,在离心叶轮基本外尺寸和设计转速相同的情况下,以3种不同厚度变化规律构造3种离心泵叶轮,运用FLUENT软件进行数值模拟计算,得到了汽蚀发生时泵内部气-液两相分布规律和压力分布规律.分析表明:叶片进口段的形状影响泵的汽蚀性能.叶片进口段形状越接近流线型泵的抗汽蚀性能越好,加大叶片进口段曲率半径可以降低泵的汽蚀余量,改善泵的汽蚀性能.     

基于磁能传递的血泵驱动系统研究

能线带来的耦合力矩量是血泵正常工作的动力,能量传递方式直接影响血泵在临床的应用效果,利用磁场传递能量可以避免穿皮导术后感染等不利因素。在建立磁力驱动。在血泵体积和重量受限制的条件下,模型的基础上,利用磁场和有限元等理论,分析、计算不同条件下磁场通过改变永磁体的极对数,可以改善磁力驱动扭矩。计算结果和实测结果表明,磁能作为血泵穿皮能量传递的方式是可行的,所建立的分析模型和推荐的提高驱动扭矩的方法,对后续研究工作具有一定的指导作用。     

磁力驱动离心泵能量损失分析

对磁力驱动离心泵各部分所产生的能量损失进行了研究, 分析其特有的3项功率损失:涡流损失、内磁缸水力摩擦损失、润滑冷却循环损失,提出了减小各项损失的有效途径和方法,为磁力泵的优化设计及应用提供参考.     

磁力弹簧式压电共振型气泵的设计

利用压电振子的振动激励相连接的隔膜共振原理,提出了用磁力弹簧式压电共振型气泵来提高压电泵对气体的驱动能力.首先,分析磁力弹簧式共振泵的工作原理,建立了共振泵的动力学模型,计算得出了影响隔膜振幅的主要因素.接着,设计和制作了样机,使用阻抗分析仪和激光位移计分别测得系统的共振频率及压电振子的位移放大倍数.最后,设计了测量共振泵流量和输出压力的实验装置,得出了磁力弹簧轴向间距对输出流量和输出压力的影响.实验测试表明:当输入正弦电压为200 V,系统共振频率为134 Hz,磁力弹簧的轴向间距为9 mm时,压电振子的位移放大倍数约为4.3,其最佳输出流量为524 ml/min,最佳输出压力为9.2 kPa.结果显示,提出的磁力弹簧式压电共振型气泵提高了气体的输送能力.     

基于ANSYS Workbench的磁力泵磁性联轴器的多目标优化设计

针对磁力泵磁性联轴器单一目标优化设计无法满足设计要求的问题,在ANSYS Workbench平台上利用Design Xplorer优化设计模块与Ansoft Maxwell 14.0三维有限元分模块对磁性联轴器进行了多目标优化设计。通过半经验半理论设计得到了磁性联轴器设计参数作为初始参考设计参数,采用中心组合试验设计(central composite design,CCD)方法与NSGA-II优化算法相结合的方法,得到了性价比最优的磁性联轴器设计参数。研究结果表明,优化目标Tmax/V指标比初始参数提高7%左右,Pw指标降低约9%,通过对磁性联轴器磁性联轴器多目标优化设计降低了生产成本及能耗,满足设计要求。     

永磁体磁浮叶轮血泵的研制和试验研究

旋转血泵磁浮轴承的定子和转子之间没有机械接触,所以其内部不会发生机械磨损或产生血栓。然而,现有的磁浮轴承均采用电磁铁来实现磁浮,不仅控制复杂,而且自身消耗能量。事实上,叶轮血泵要做到用电磁铁来实现磁浮,势必要影响其装置的简易性、可靠性和可植入性。采用永久磁铁研制出磁浮叶轮血泵。泵的转子径向由永久磁铁磁力支撑,转子的一端紧固叶轮,另一端镶嵌磁钢;与转子磁钢相对,驱动磁钢连接在电动机转轴上。这样,电动机通过磁偶合来驱动转子。在实验室用生理盐水试验,当转子静止或低于4 000r/min旋转时,转子磁钢在轴向与位于转子和定子之间的隔板有一点接触,接触点位于转子的轴线上。当转子转速逐渐增加至4 000r/min以上,转子在轴向与定子脱离,从而实现完全磁浮。由于转子轴向磁浮由液动力产生,且转子磁钢有陀螺效应,所以转子在浮起的过程中运转非常平稳。作为左心室辅助装置,叶轮血泵工作转速范围在5 000～8 000r/min之间,所以实用时转子完全磁浮是不成问题的。永磁体磁浮叶轮泵保持了旋转血泵的优点,而且克服了用电磁铁来实现磁浮的诸多缺点,能够满足人工心脏叶轮血泵应用的大多数技术要求,从而更具实用价值。     

微型轴流式血泵叶轮流场CFD计算分析

通过对人工血泵中血液的流体动力分析,计算血液流场的结构和流动性能,可以较好地了解设计血泵的血液流动和流场对血液造成的损伤。本文通过对一种微型轴流式血泵叶轮流场采用CFD方法进行了计算和分析,结论:计算了该叶轮在满足正常人体供血时的工作转速和驱动功率,为磁耦合驱动的设计提供了理论数据;血液经过螺旋叶片,速度分布梯度变小,有利于血液的均匀流动,减少了对血液的破坏,叶轮流场结构基本合理。但是,叶轮边缘间隙处存在局部高剪切区,由于局部压差的存在,流场在出口处出现局部回流。     

微型无阀泵流动特征仿真与试验研究

介绍了微型无阀泵的结构及基本原理,应用 CFD（Computational fluid dynamics）技术对典型驱动频率下的流场流态进行了动态仿真。在不同结构参数、控制频率、振动幅值及驱动膜刚度等多种条件下,对无阀泵性能进行了试验研究。讨论了结构参数、驱动条件等因素对无阀泵流动特性的影响,分析了无阀泵管道周期、振动频率、驱动膜刚度等因素与流动参数之间的关系,在此基础上提出了微型无阀泵设计与控制的改进方案。     

一种新颖的永磁轴承及其在叶轮全人工心脏设计中的应用

研制了一种新颖的永磁轴承，由两个大小不同、充磁方向相同的同心磁环组成。将这种永磁轴承应用于叶轮式全人工心脏的结构设计，现已完成了样机制作和初步测试。耐久性试验已经持续14个月(进行中)，血泵流量和压力没有任何变化，电机驱动参数如电压、电流及转速也没有任何变化，表明泵内没有机械磨损。     

High efficient driving circuit for traveling wave dielectrophoretic pump

The micro-fluidic systems based on the dielectrophoresis (DEP) phenomenon have become one of the hottest topics recently. By combining sensor and actuator into a system, a miniature traveling wave dielectrophoretic (TWDEP) pump can be widely used in biomedical applications. As often powered by lower voltage, the actuator of such a system must be minimized yet with adequate capability to drive the DEP pump to the required speed. The driving circuit for the actuator described in this study is designed and tested to attain the purpose of driving a TWDEP pump for whole blood samples. For improving the driving capability, four-phase AC fields were designed and the output levels were increased to double the supply voltage. Quantitative comparison between the driving circuit and function generator by velocity measurement was made. The driving circuit works properly for the steady state operation of the pump.