多级离心泵整机流场三维非稳态湍流压力脉动特性分析

为了探究离心泵内部非稳态流动引起的压力脉动现象及其特性,以某型多级离心泵为对象,建立了流场三维有限元网格.采用Fluent仿真技术,选用RNG k-ε湍流模型对离心泵流场进行非稳态数值计算,通过设置监测点,得到了不同位置处在每个时间步长下的压力值.运用FFT方法,对叶轮及蜗壳等主要流道监测点的压力脉动进行频谱分析,结果表明叶轮和蜗壳内的压力脉动主要集中在叶频及其倍频处,并且叶轮与蜗壳之间动静干涉对压力脉动有较大的影响.     

高压燃油离心泵压力脉动及非定常流动分析

为了掌握全工作包线内高压燃油离心泵的非定常流动特性,对高压航空燃油离心泵进行了数值模拟并分析其内部的压力脉动及非定常流动变化。将仿真预测结果与泵的性能试验结果进行对比,验证了所采用的仿真方法的有效性;对泵内关键位置的压力进行监测,并利用快速傅里叶变化完成压力脉动的时频特性分析;重点以相对速度、湍动能等为指标,分析泵内非定常流动结构的变化。结果表明：设计流量工况下叶轮流道内压力脉动主频为转频f_n,蜗壳流道内压力脉动主频为叶频f_b,不同的监测点均呈现出相似的脉动变化规律。设计流量工况下泵内整体流动相对平稳,但小流量工况下叶轮流道内出现了一定的漩涡流动,主要存在于靠近隔舌区域的叶轮流道出口位置。此外,叶轮出口及隔舌区域的湍动能分布范围较大且变化强烈,此处存在一定的水力损失。     

电测法预测离心泵汽蚀性能可行性

根据液体与气体的导电性不同，通过测量液流电阻判断液流中是否发生了汽蚀。理论分析表明，在特定工况下，液流电阻值是液流中汽泡浓度的单值函数。试验结果指出，液流的相对电阻值的转折点比３％扬程断裂点提前约９×１０３Ｐａ，比５％杨程断裂点提前约１．１×１０４Ｐａ。所作的研究表明，利用测定液流的电阻值不仅可以预测离心泵中是否发生了汽蚀，而且还能够判断汽蚀发生的剧烈程度，其定量关系的给出还有待测试方法的完善和试验数据的积累。     

船用离心泵的汽蚀现象与解决措施

通过对船用离心泵汽蚀现象的分析,阐述了离心泵汽蚀的危害,进而提出了避免离心泵产生汽蚀的措施,对船用离心泵轮泵的设计、安装和使用有参考意义。     

变形压力钢管的压力脉动

给出了变形压力钢管压力脉动的偏微分方程，并针对压力钢管一端有压力脉动的情形进行了线性化求解，这对于输液管道的稳定性，特别是对水力机组压力钢管内水体共振现象的分析具有一定的实用性。     

不同分流叶片起始直径对离心泵压力脉动的影响

为分析低比转速复合叶轮分流叶片起始直径对蜗壳流道内压力脉动的影响,采用雷诺时均方法,通过标准k-ε湍流模型和滑移网格技术,对具有不同起始直径的两台离心泵进行三维非定常的数值计算.通过对蜗壳不同监测点处的压力进行时域和频域分析,得到蜗壳壁面沿周向及断面上沿径向压力脉动特性.计算结果表明:分流叶片起始直径大的离心泵蜗壳内压力脉动较大;两台离心泵内蜗壳内各监测点的压力脉动幅值波动具有明显的周期性且波动趋势基本一致;在周向监测点处,随着圆周角(逆时针方向)逐渐增大,蜗壳动静干涉效应的影响逐渐减弱,监测点处压力脉动逐渐减小;在相同断面处,位于蜗壳进口与壁面的监测点呈现较大的压力波动;两台离心泵的各监测点压力脉动的一阶主频均为叶片通过频率.     

不同分流叶片起始直径对离心泵压力脉动的影响

为分析低比转速复合叶轮分流叶片起始直径对蜗壳流道内压力脉动的影响,采用雷诺时均方法,通过标准k-ε湍流模型和滑移网格技术,对具有不同起始直径的两台离心泵进行三维非定常的数值计算。通过对蜗壳不同监测点处的压力进行时域和频域分析,得到蜗壳壁面沿周向及断面上沿径向压力脉动特性。计算结果表明:分流叶片起始直径大的离心泵蜗壳内压力脉动较大;两台离心泵内蜗壳内各监测点的压力脉动幅值波动具有明显的周期性且波动趋势基本一致;在周向监测点处,随着圆周角(逆时针方向)逐渐增大,蜗壳动静干涉效应的影响逐渐减弱,监测点处压力脉动逐渐减小;在相同断面处,位于蜗壳进口与壁面的监测点呈现较大的压力波动;两台离心泵的各监测点压力脉动的一阶主频均为叶片通过频率。     

偏置短叶片对低比转速离心泵汽蚀性能影响分析

在优化离心泵内部流动和外部特性的基础上,提高汽蚀性能一直是离心泵结构设计的主要课题.为了比较不同流量下离心泵汽蚀性能的变化,以及加装偏置短叶片对汽蚀性能的影响.采用RNG k-ε湍流模型和Mixture多相流模型对IS50-32-125型离心泵叶轮内部气液两相的分布规律进行分析研究.分析结果表明,离心泵进口流量越大,抗汽蚀性能越差;加装了偏置短叶片的离心泵汽蚀性能显著提高,与原型泵相比在流量为10 m3/h、12 m3/h和14 m3/h时,最大气泡体积分数分别下降了7.3%、5.9%和5.3%.     

钻井液压力波传输过程压力脉动问题研究

采用波动模拟法研究钻井液压力波传输过程的压力脉动问题,给出压力波在钻井液管道特别是弹性异径管——水龙带内传输时压力脉动振幅的计算模型.实例计算证明,压力波传输过程中压力脉动分布情况随管段长度和假想管路端位置变化而变化,且压力波速的急剧降低以及异径点处的能量损失是导致压力波信号经过水龙带后检测质量下降的主要原因之一.最后给出压力波传输过程中传感器设置的具体优化措施.     

离心泵汽蚀分析及性能改造

离心泵的汽蚀问题普遍,结合我公司公用工程循环离心泵汽蚀严重的情况,分析离心泵汽蚀现象产生的原因、汽蚀的类型和离心泵汽蚀现象的危害,了解减轻和防治汽蚀的措施,将解决方案运用到实际生产解决汽蚀严重的问题。     

三种判别泵汽蚀方法的比较与分析

本文论述了单吸多级离心泵汽蚀判别的三种方法原理、实验结果及早期判别泵汽蚀的敏感程度。     

基于CFD的离心泵全流场非定常流动特性研究

为了研究不同流量下离心泵全流场内部非定常压力脉动分布特性,采用RANS方法和SSTk-ω模型对泵内非定常流动进行了数值计算.研究发现,不同流量工况下离心泵扬程和效率计算结果与试验结果的最大偏差在4％以内,验证了数值计算结果与试验结果的良好一致性.数值计算结果显示:小流量工况下,在叶轮多个流道内发现漩涡结构.由压力脉动的...     

球面上脉动压力幅值点面转换的探讨

在研究柱面边壁脉动压力的点、面转换关系的基础上,利用相关分析方法,对球面脉动压力幅值点面转换的问题做进一步探讨,推导出球面上脉动压力幅值的点面转换的解析表达式.     

卧式分段多级离心泵初生汤蚀判别机理的探讨

本文通过用声学法判别卧式分段多级离心泵的初生汤蚀实验，获得了一些有实用价值的规律，并对声学法判别初生汽蚀 机理作了较深入的探讨。     

大颗粒二维流化床压力及压力脉动

由于目前大颗粒流态化理论还很不完善，为了丰富大颗粒流态化理论，对Geldart D类不同物料组成的二维流化床的压力及压力脉动分布规律进行了研究，并将其结果同高速摄影仪拍摄到的结果进行了对比．试验发现：床层压力分布规律可近似的用公式△p=pi-pj=ρp（1-ε）（hi-hi）来表示．压力脉动分布规律主要是流化床中气泡行为的反映；压力脉动方差值的先减小，后增大，最后又减小的变化规律对应着流化床中气泡的产生，均匀上升，聚并长大，而后破裂的规律．另外，从高速摄影照片发现床层中气泡发展方向总是向着料层面较高的一方发展．     

基于DDES的离心泵蜗壳内部涡动力学研究

为研究离心泵蜗壳内部涡结构、涡演化的过程,基于DDES湍流模型和涡动力学的涡量对离心泵多工况下的旋涡运动进行非定常数值模拟。研究表明:对比外特性数值预测和试验数据,两者差值在允许的范围内,表明延迟分离涡方法的可靠性;对比涡量云图,DDES湍流模型较RNGk-ε湍流模型能清晰地看到由大旋涡破裂而成的小旋涡,能更好地模拟精细流场结构;蜗壳内的旋涡主要集中在进口和隔舌附近,旋涡随着流体一起运动,在运动的过程中,大旋涡破裂为许多小旋涡,同时涡量逐渐减小;随着流量的增加,流道内旋涡的分布范围逐渐减少,同时涡量也逐渐减小;在蜗壳第三断面处,沿径向取3个压力脉动监测点,发现随着直径的增大,压力脉动幅度逐渐减弱,同时隔舌位置的压力脉动远大于蜗壳其他位置。     

降低变量叶片泵噪声和压力脉动的试验

在泵的配油盘上加工圆槽并引入压力油，抑制定子的振动，对降低变量叶片泵的噪声和压力脉动有较明显的效果。     

水管路系统压力脉动抑制装置的计算研究

用特征线法对水消声器进行了理论研究，计算了几种消声器的传递损失，与实验结果相比表明该算法的计算精度比较高，计算结果也反映出采用消声器可以有效地抑制水管路流体噪声。