基于GFD技术的双吸离心泵节能技术研究

应用CFD计算分析软件FLUENT6.3.26.选取标准κ-ε湍流模型和SIMPLE算法,对某型双吸离心泵节能改造前后泵内流道进行三维湍流数值模拟,并与现场采集的实际运行数据进行比较分析.结果表明,节能改造后的双吸离心泵叶轮和蜗壳内流场分布更趋均匀合理,能量损失减少,从而效率有明显提高,并与实测数据基本吻合.同时也证明CFD计算分析结果,可以较准确的显示出泵体内流道的流动特性和规律,对双吸离心泵的性能预测、水力设计和改型优化等具有重要的指导意义.     

基于CFD的多级离心泵吸水室优化研究

为分析吸入段90°转角产生的水流偏向对多级离心泵性能的影响,将多级离心泵首级单独取出并配以导叶和进出水段,完成了三维实体建模及网格剖分,基于大型SST剪切应力模型和N-S方程进行了数值模拟计算。仿真结果表明,叶轮进口水流偏向一侧,叶轮各通道的压力分布存在不均匀的情况。在计算结果基础上,对吸水室进行了型线调整,压缩了回流区域,使进水变得较为均匀。优化后,在1.1Q_d,1.0 Q_d和0.6 Q_d工况下,效率分别提高了1.4%,1.1%和2.6%。所研究的优化方法可为多级离心泵的优化提供一种新的思路。     

基于CFD江门某河道整治工程涡轮离心泵设计研究

由于泵送介质和离心泵部件的影响,一些离心泵在实际工作中效率低且易损性大,严重影响液体输送效率,因此设计高效率高性能的离心泵具有重要实际意义。本文以江门某河道整治工程为例,为设计一种高效离心泵机械,首先采用计算流体力学软件分析了流量的变化对离心泵的运行效率的影响,找出最优工作点流量,之后分析了工作点工况下,离心泵的压力和流速分布规律。研究成果可为相关工程提供参考。     

基于CFD的离心泵叶轮水力性能优化

离心泵已广泛应用于工农业生产生活中,因此其效率的提升对于满足实际需要和节约能源有着非常重要的意义。为了解决某型号离心泵叶轮出口部位的少量紊流,为该离心泵叶轮添加了5个短叶片,以求减少紊流、改善叶轮出流状况、保护固定导叶,并达到进一步提升效率的目的。将添加短叶片前后的离心泵基于SST模型进行流场模拟,并绘制出Q-η曲线进行比较,然后将设计工况下添加短叶片前后的压力云图、速度流线图与实际试验数据进行比较分析。结果发现,在添加短叶片后,叶轮出口部位的紊流明显减小,液流更加均匀,效率也得到了一定程度的提升。试验结果可为该型号离心泵的优化和效率的进一步提升提供一种新的思路和理论参考。     

基于CFD的顺直明渠断面流场数值模拟研究

为研究顺直明渠断面的流速分布,选取梯形明渠为例,基于计算流体动力学(CFD)方法建立三维顺直明渠数值仿真模型,采用刚盖假定法和流体体积(VOF)法分别捕捉自由水面,对比研究了不同宽深比明渠的断面流速分布;选取标准k-ε 模型、RNG k-ε模型及雷诺应力模型(RSM)分别封闭雷诺平均(RANS)方程,对比评估了各数值模...     

大型双吸离心泵内流场的数值模拟与性能预估

针对高扬程大流量的大型双吸离心泵的汽蚀问题进行了数值模拟。依据k-ε紊流模型加壁面函数法对叶轮内的三维紊流流动进行数值计算与分析,采用雷诺时均Navier-Stokes方程进行模拟并通过压力耦合方程组的半隐式方法进行求解。利用FLUENT软件模拟得到叶片流速分布、压力分布及全流道流线分布图,分析出离心泵叶轮通道内的流动规律,并将模拟结果与试验值进行对比,可知在设计工况点时相对误差最小,扬程相对误差为1.75%,效率相对误差为2.27%。结果表明:利用计算流体动力学进行三维紊流数值模拟可以反映大型双吸离心水泵内部真实流动,效率的变化趋势符合离心泵工作特性的一般规律,模拟结果与试验结果一致。     

基于CFD的弯道水流数值模拟

随着计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)的快速发展,使得弯道水流的数值仿真研究成为趋势,但是由于弯道水流结构的复杂性,尤其是针对大模型及天然和天然河流进行数值模拟,往往需要极大的计算资源和很长的仿真时间.针对这一问题,提出RSM模型和刚盖假定法相结合的弯道水流的数值模拟方法,...     

基于CFD的高海拔地区某型号离心泵水力性能优化

离心泵已在工农业生产过程中得到了广泛的应用,因此,水泵的高效运行非常重要。但是到目前为止,对高海拔地区水泵的高效率运行研究几乎是空白。为了解决某型号离心泵在高海拔地区长期运行后出现的效率明显降低的问题,基于CFD数值模拟软件,运用SST湍流模型,对该型号的离心泵在不同叶片数下的流场进行了数值模拟,并将模拟结果与试验数据进行了比对分析,以探索添加叶片对提升该型号离心泵效率的影响。结果表明:模拟结果与试验数据误差在允许范围内(3%),将叶片数从4增加到6时,运行效率提升到89%,但叶片数增加到8时,并不利于离心泵效率的提升。研究结果可为该型水泵运行效率的提升和改型提供借鉴与理论参考。     

基于CFD技术的导管螺旋桨自动优化设计技术研究

该文开发了一种基于定常计算的导管螺旋桨自动优化设计技术.该方法综合了导管桨桨叶、导管及桨毂的几何生成、网格自动划分、优化算法和CFD分析等技术,有助于将螺旋桨理论计算推广到设计阶段.文中采用该方法计算某导管螺旋桨的改造,并与试验结果进行了比较,验证了其效果.计算结果显示,优化后的导管桨可以提供更高的推力和效率.     

基于CFD技术的水轮机性能预估

CFD计算流体力学作为一门不断发展和成熟的学科已在航空、能源、水利等相关领域得到广泛应用.介绍了CFD技术及其应用,通过对水轮机内部流场进行CFD分析,可以提供各流动部件损失计算的数据进而计算出水轮机的效率.总结了较精确的水轮机各部件水力损失计算公式,指出了现有的水轮机性能预估方法存在的难点和问题,提出了一些新的见解.     

基于FLUENT的离心泵内流特性数值模拟研究

离心泵作为高速旋转机械,其内部复杂的流动形态越来越受关注。该文依据某工程数据,基于FLUENT软件建立离心泵三维流体域数值仿真模型,分别对离心泵在0.2Q_d(Q_d为该离心泵设计流量)、0.4Q_d、0.6Q_d、0.8Q_d、1.0Q_d、1.2Q_d6个不同流量工况下的内部流动特性进行模拟计算,并将计算所得流量-扬程和流量-效率曲线与真机试验结果进行对比,计算结果与试验结果最大误差为4.71%,从而证实了数值仿真结果的可靠性。通过对压力和速度分布分析可知：离心泵内部静压和流速随流量增加而降低,叶片前缘存在负压区,易引发汽蚀、振动、噪声等不良结果。相较小流量工况,设计工况下泵内速度分布更加均匀。对泵内流态进行多角度分析,对离心泵的结构优化设计有一定的借鉴意义,可为类似工程提供参考。     

离心泵的变频调速节能

离心泵的节能既重要又非常必要。重点阐述了离心泵的变频调速节能原理、方法、和效果,提出了提高泵的使用效率、寿命和可靠性的建议,对保证水厂安全生产,高效、平稳运行具有重要的实际意义。     

湍流流动计算在管道式离心泵性能预测中的应用

本文在双参考系下,选用标准κ-ε湍流模式,利用有限控制体积法对雷诺平均Navier-Stokes方程进行数值离散,采用Simple方法求解,对实际的管道式离心泵产品在不同工况下进行了三维粘性数值模拟。根据数值模拟的结果,分别分析了泵吸水管、叶轮和涡壳内的压力分布和速度分布,计算了泵的扬程、轴功率和效率,并与试验进行了对比,验证了计算方法的可行性。本文的工作对离心泵性能预测和优化设计具有重要意义。     

基于CFD技术的臭氧给水处理工艺研究进展

回顾了目前应用CFD技术对臭氧给水处理工艺的研究情况。从前人的研究成果来看,大多数的研究以臭氧接触池为对象,研究内容主要针对池内出现的回流、死水区问题而进行池型结构的优化,结果发现优化水力结构可提高池内的气液接触效率,并使流态更接近理想推流。部分研究涉及池内臭氧衰减及有机物降解反应的探索,多数结论认为臭氧衰减符合一级反应动力学,有机物降解则为二级反应,但反应机理须视具体情况而定。基于对现在的研究进展及CFD应用前景分析,未来的研究方向将是对于池内有机物降解及相关化学反应机理的进一步研究,以及建立更为全面的处理工艺运行评价指标。     

水泵节能技术在水厂中的应用

在实际生产中 ,水泵长时间偏离高效区间运行 ,造成电能极大浪费的现象在很多水厂的生产中普遍存在 ,它是传统水泵选型方法带来的弊端。通过实例叙述了采用水泵叶轮切削改造等方法改变水泵的运行工况点 ,使水泵运行于高效区间内 ,达到节能的目的 ,并进行了技术经济比较     

基于CFD的HL129转轮改造研究

基于改型优化方法,以某电站混流式水轮机模型机为基础,对HL129转轮进行改造。并建立从蜗壳进口到尾水管出口的全流道计算模型,采用CFD方法对其内部流动进行三维黏性数值计算,以获得水轮机内部流动特性。结果表明:优化后的转轮能够较好改善叶片表面压力分布,提高了低压区的压力值。优化后,尾水管内水力损失减小,流态顺畅,因而能量特性和空化性能都得到了改善。     

浙江省农村小型泵站节能增效技术研究

小型泵站是平原地区的主要排灌设施,量大面广,普遍存在着配套不合理、设施老化、效率低下的问题。就浙江省农村小型泵站存在的问题,分析了节能增效潜力,从电动机、水泵、流道、装机规模等环节逐一进行了分析,并根据分析结果提出了浙江省小型泵站节能增效应采取的主要措施。     

电厂风机节能研究与改造

风机是发电厂的主要耗电设备，针对国内外风机在低负荷运行状况下风机效率低、电量浪费大的问题，分析了风机节能的必要性，比较各种节能方法后，选用变频方案对风机进行改造，效果明显。     

循环水泵的节能技术改造

循环水泵是发电厂用电量较大的辅机之一,对其进行节能技术分析与改造,有着显著的经济和社会效益。在此从水泵与管路的匹配、叶轮材质、密封装置以及叶轮水力流道等多方面分析了循环水泵节能改造的技术途径,并通过实例进行了验证。     

基于CFD的水轮机导叶泥沙磨损研究

导叶是水轮机必不可少的引水构件,为了能研究含沙水中导叶的磨损情况,应用CFD流体分析软件,基于RNG湍流模型对不同泥沙浓度下的水轮机导叶进行了数值分析,得到了不同工况下导叶的泥沙体积分布图,从而进一步分析导叶的磨损情况。分析结果表明,在含沙水中,导叶叶片泥沙量从叶根向叶梢逐渐减小,叶片根部最早遭受泥沙冲蚀,磨损程度比其他位置严重。叶片正面过水面积比较大,所以叶片正面泥沙量比背面多,所遭受的泥沙磨损也比背面严重。随着泥沙浓度的增大,导叶表面的泥沙分布量也逐渐增大,叶片越容易遭受磨损破坏,而且同一个地方磨损程度越严重。