钟形进水流道吸水室的后壁距研究

基于标准的k-ε双方程紊流模型,采用SIMPLEC算法,在贴体坐标系下,通过求解三维雷诺平均的Navier-Stokes方程,对半圆形和蜗形两种钟形进水流道吸水室内部流动进行了大量数值模拟,并在流场数值模拟的基础上对这两种吸水室的后壁距进行了研究,给出了具有较好流场以及出口流速均匀度的后壁距范围和最优值:半圆形吸水室后壁距XT=(0.8～1.2)D0,蜗形吸水室后壁距XT≤1.3D0,最优值均为最大值.     

进水流道对轴泵装置水力性能的影响

分析比较了包括轴流泵水力特性，装置水力特性及进出水流道水力特性在内的三组练武试验资料，指出：进水流态显著地影响泵装置的特性；泵装置的水力特性不是泵力特性与流道水力特性的简单迭加；进水流道最优水力设计是获得优异的泵装置特性的重要的条件之一。     

大泵虹吸式出水流道CAD

根据《泵站技术规范》中虹吸式出水流道的设计思想，本文对其实现了计算机辅助设计。提出用“控制断面”的概念先设计流道内流速下降梯度模型，然后再设计各过水断面的方法。并将主程序的设计同绘图软件Ａｕｔｏ ＣＡＤ接口，使该设计与绘图成为一体化。     

矩形开敞式进水流道的优化设计及数值模拟

对某项目的矩形开敞式进水流道在两个不同运行工况下进行模拟分析,发现即使已采用了进水伞,矩形进水流道自由液面上仍存在大量的旋涡,并且旋涡向水下延伸,对水泵进口流动产生了不利影响。在流动分析结果的基础上对该矩形进水流道进行了两种方案的优化设计,模拟结果显示,两种优化方案矩形进水流道自由液面上的旋涡均减小,各工况下进水流道的水力性能均有不同程度的改善。对比两种优化方案分析结果,优选流道后壁形状为类似“ω”的优化方案作为最终优化方案,以为叶轮提供更好的入流条件。本次优化设计也可为类似的矩形开敞式进水流道设计及优化提供参考及依据。     

进水流道对轴流泵装置水力性能的影响

分析比较了包括轴流泵水力特性、装置水力特性及进出水流道水力特性在内的三组模型试验资料,指出:进水流态显著地影响泵装置的特性;泵装置的水力特性并不是泵水力特性与流道水力特性的简单迭加;进水流道最优水力设计是获得优异的泵装置特性的重要条件之一.     

肘形进水流道优化设计与数值计算

为了提高泵站进水流道的设计水平,对应用最为广泛的肘形进水流道的型线进行了数学建模,并采用高级程序设计语言Visual Basic对工程图形处理软件AutoCAD进行二次开发,形成基于流道设计参数的优化设计软件,能够快速进行流道型线的绘制,并能使流道的型线自动符合流速渐变的原则.同时结合三维紊流数值模拟技术和流道的模型试验对流道的水力性能进行检验.通过工程实例说明,该流道设计方法快速、可靠,所设计的肘形进水流道具有出口流态较好、水力损失较小的优点.     

双流道泵内部流场数值模拟及性能预测

运用标准κ-ε湍流模式,在双参考系下利用有限控制体积法对臂诺平均Navier—Stokes方程进行数值离散,采用Simple方法求解,对一台双流道泵在不同工况下的内部流动进行了三维数值模拟。根据数值计算的结果分析了泵叶轮和蜗壳内的速度分布和压力分布,并将泵的扬程和效率的计算值与试验值进行了比较．获得了满意的结果。     

双向进出水流道模型试验研究

结合双向进、出水流道泵装置模型试验，重点对双向出水流道的过流特点以及流态进行了观测和分析。通过试验，比较了不同方案的优劣，同时提出了改善出水流道内流态的措施。该研究对同类泵站的水泵选型和流道设计有参考价值。     

叶轮流道宽度对泵性能的影响

用试验方式研究了改变叶轮流道宽度时泵的扬程,效率曲线的变化趋势,以及关死点扬程、最高效率点的变化规律。在此基础上提出了在离心泵设计中存在着一个最佳叶轮流道宽度的观点。     

泵站进出水流道优化设计目标函数研究

进出水流道对泵站整体水力性能影响较大，本文在总结前人研究成果的基础上，提出了改进的基于质量加权的流速均匀度优化设计目标函数，首次给出了出水流道效率、出水动能回收系数优化设计目标函数表达式，对泵站设计具有指导意义和参考价值。     

双流道泵设计方法

在吸收先进科研成果和大量试验的基础上，总结出双流道泵的设计方法。实践证明，用这种方法能设计出性能优良的泵。     

大型水泵轴向后导叶叶片出口角对出水流道性能的影响

对低扬程大型泵站单管出水流道 ,水泵出口存在最优旋流 ,使水力损失最小 ,可以通过后导叶叶片出口角设计满足出流最优旋流要求。为此 ,提出了已建泵站和新建泵站泵后导叶—出水流道整体水力设计两种物理模型 ,目的是使流道水力损失最小。提出了平分分析法试验求解物理模型的方法和后导叶设计方法     

泵站出水流道三维造型系统的研究

在泵站二维出水流道计算机辅助设计系统软件开发的基础上,本文利用与其相同的支撑平台,研制了它们的三维造型系统,使得泵站出水流道的二维ＣＡＤ软件系统与三维造型成为一个有机的整体。     

旋流泵叶轮与无叶腔的相对位置对泵性能影响试验研究

著者自行设计制造一台旋流泵,通过试验研究得出了叶轮与无叶腔的相对位置变化对泵扬程、效率、轴功率和汽蚀余量性能的影响规律,并对性能变化的原因进行了探讨。通过对旋流泵实验数据及曲线分析,阐述汽蚀性能特点及汽蚀发生机理。     

双流道泵蜗壳的设计方法

系统研究了双流道泵蜗壳的设计方法。给出了双流道泵蜗壳的主要结构参数的计算方法,以及蜗壳的结构形式。首次归纳总结出了双流道泵的面积比系数,并用最小二科法拟合给出了面积比系数的计算公式。     

冲压泵叶轮后侧腔体结构对泵水力性能的影响

选取MDP64-20型立式多级冲压泵作为研究对象,在泵腔喉部宽度确定的基础上,选取平面隔板、曲面隔板、L型隔板和型线隔板4种腔体形式进行研究。通过数值模拟,经过流场分析、性能曲线分析,比较4种隔板对冲压泵水力性能的影响,确定最佳结构。研究结果表明,在小流量工况下,型线隔板的设计能较好地改善液体流动,减小水力损失;在较大流量工况下,冲压泵效率受到导叶入口处流动、泵腔内部流动两方面综合影响,平面隔板和型线隔板较为优异。     

大型水泵出水流道优化水力设计

研究大型水泵出水流道扩散角、断面形状和中心线走向对水力损失的影响,提出当量扩散角概念,以包括沿程摩阻水力损失、扩散水力损失和出口水力损失在内的总水力损失最小为目标,对出水流道扩散角和断面形状进行优化,提出流道中心线走向优化的原则。研究结果表明,在进、出口断面位置一定的情况下,出水流道存在最优扩散角,使总水力损失最小。试验证明,由于水泵出水弯管的作用,出水流道实际开始脱流的扩散角小于理论计算的最优扩散角;采用优化渐变扩散角,可使水力损失进一步减小;矩形流道断面以正方形为最优,且存在最优角圆,使单位长流道沿程水力损失最小。成果对减小出水流道水力损失,实现泵装置优化设计,提高泵装置效率有重大意义。     

双流道泵设计实践

叙述了双流道泵的设计全过程，提出了双流道泵叶轮、泵体的主要几何尺寸取值的经验数据，同时提出了双流道泵设计时必须考虑的叶片进、出口角选取。经样机测试，50QW25—22—3潜水排污泵效率达67．57％。     

立式轴流泵出水流道流场试验研究

大型低扬程水泵采用渐扩出水流道,出水流道水力损失占泵扬程的15%～20%左右。为立式轴流泵设计制作了不同扩散角、无中隔板和有中隔板多种透明出水流道,采用五孔探针测定和丝线观测出水流道内流场,研究流场形成机理,分析流动规律,并与等圆出水管内流动比较。结果表明,由于后导叶出流环量、泵轴旋转诱导、出水弯管二次流和扩散的影响,出水流道内为复杂的螺旋流,断面轴向流速和周向流速分布不均匀、不对称,不均匀程度大于等圆出水管内流动,断面环量有向周边集中的趋势。成果对大型轴流泵装置出水部分的优化水力设计,提高泵装置效率有重大意义。     

轴流泵出水流道水力损失试验研究

受导叶出流环量、出水弯管二次流等因素的影响,轴流泵单孔出水流道内为复杂的螺旋流,双孔出水流道左孔流量大于右孔流量,水力损失异常。采用五孔探针准确测定流道断面水流能量,实测分析出水流道水力损失特性,探讨减阻措施。结果表明,出水流道水力损失不符合与流量平方成正比的关系。与等圆出水管相比,渐扩出水流道可以减小水力损失,提高泵装置效率10％～30％;对单孔流道,轴流泵出口环量过大,增大了水力损失, 而微小环量会使水力损失略有减小;对双孔流道,两孔流量不等,存在偏流,水力损失增大。采用微小出流环量或无出流环量后导叶,可减小出水流道水力损失,提高泵装置效率6％-11％。