中高浓纸浆泵湍流发生器的结构设计

为提高中高浓纸浆泵的性能,改进其湍流发生器的结构,本文在研究中高浓纸浆特性的基础上,对纸浆悬浮液的流体特性进行了研究,对中高浓纸浆的流体动力学特性进行了分析,确定了中高浓纸浆流体化的临界条件,为实现中高浓纸浆的流体化提供了理论依据。据此,对中高浓纸浆泵流体化装置湍流发生器进行了设计和验证,确定了湍流发生器的结构形式和尺寸。湍流发生器的成功设计为中高浓纸浆泵的结构设计奠定了基础。     

双螺杆多相泵性能参数与含气率的相关性研究

以水和空气为介质,在不同进口压力、不同增压比条件下,确定了多相泵的体积效率、机械效率和总效率等性能参数与含气率的相关性。     

转速对AP1000核主泵水力性能影响的试验研究

为研究转速对AP1000核主泵水力性能的影响,制造一台核主泵水力模型样机,通过变频改变转速,进行了试验研究,分别对比了核主泵在50Hz(1495r/min)、40Hz(1195r/min)、30Hz(895r/min)3种不同转速下的Q-H、Q-P、Q-η曲线,运用相似比例定律,变换得到相似变换曲线,对比试验和相似变换曲线,得到结果如下:50Hz时该水力样机的过流部件满足设计要求,其性能曲线具有混流泵的特点,有无过载特性,高效区较宽,大流量时具有较高的效率;压水室截面形状对核主泵水力样机性能变化趋势影响有限,决定其性能的主要因素在于叶轮;转速改变时外特性曲线变化趋势相同,但转速降低,扬程下降缓慢,Q-H曲线相对平坦,最大轴功率点向大流量偏移,泵的总体效率下降,最高效率降低,同时高效区变窄。转速降低超过20%相似比例变换公式失效,引入了修正系数对相似变化曲线进行修正。     

中浓浆泵湍流发生器叶片外径的计算方法研究

湍流发生器是中浓纸浆泵的关键部件,担负着实现纸浆流体化、保证泵送正常进行的重要作用。本文从纸浆的流动特性入手,进行了一系列的理论推导,得到中浓纸浆流体化所需的临界剪切条件,并通过建立三爪湍流发生器内流动的数学模型并进行分析,得出了三爪湍流发生器的重要结构尺寸——叶片外径的计算公式。     

含气率对往复式油气混输泵排出性能影响

为了研究含气率对往复式油气混输泵排出性能的影响及转速、含气率、流量的相互关系,基于标准k-ε湍流模型和混合多相流模型,采用计算流体力学软件中的动网格技术和用户自定义函数,在介质含气率不同时对混输泵的排出过程进行三维动态仿真模拟。结果表明:介质增压速度、最大流量、平均流量与含气率成反比。根据转速、含气率、流量关系曲线调节转速,使泵的流量与抽油机流量相匹配,为往复式油气混输泵性能参数的选择及现场应用提供数据参考。     

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。     

半开式低浓度纸浆泵设计方法研究

根据低浓度纸浆的物理特点和流动特性，提出了低浓度纸浆泵的设计方法。由于低浓度纸浆的高粘性以及本身是气液固三相流体的特点，在叶轮进口设计时使叶片前伸，同时叶片进口边不在同一个轴面上。为了使纸浆泵在运行中实现低脉冲运行，将叶片出口边设计成与轴线有一夹角的形式。叶片在距离出口的一段中的叶片安放角不变，以便使叶轮具有较好的切割特征。涡壳断面设计成通过性能好、尽量避免粘性损失的圆形，提高了纸浆泵的运行效率。设计实例及其试验结果表明，具有上述设计特点的低浓度纸浆泵在运行中具有效率高、切割特性好、脉冲低等优点。     

低转速对核主泵水力性能影响的试验研究

为研究低转速对水力模型性能的影响,选择了一台核主泵水力模型样机,通过变频改变转速,进行了试验研究,分别对比了核主泵在50 Hz(1495 r/min)、40 Hz(1195 r/min)、30 Hz(895 r/min)3种不同转速下的Q-H、Q-P、Q-η曲线,运用相似比例定律,变换得到相似变换曲线,对比试验和相似变换曲线,得到结果如下:50 Hz时该水力样机的过流部件满足设计要求,其性能曲线具有混流泵的特点,无过载特性,高效区较宽,大流量时具有较高的效率;压水室截面形状对核主泵水力样机性能变化趋势影响有限,决定其性能的主要因素在于叶轮;转速改变时外特性曲线变化趋势相同,但转速降低,扬程下降缓慢,Q-H曲线相对平坦,最大轴功率点向大流量偏移,泵的总体效率下降,最高效率降低,同时高效区变窄。转速降低超过20%相似比例变换公式失效,引入了修正系数对相似变化曲线进行修正。     

气液混输漩涡泵内部气相分布与性能预测研究

为研究漩涡泵的气液混输性能,采用Fluent计算软件对泵内部气液两相流场进行了数值模拟。模拟结果初步揭示了该泵内气液两相流动特征,由此可知泵流道内的气泡主要集中在叶片压力面根部,气泡聚集程度随含气率的增加而增加。泵性能预测曲线与试验曲线较为吻合,说明了所采用的计算模型是基本可行的。     

大型电站水煤浆单螺杆泵性能及并列运行研究

大型电站锅炉单螺杆泵并列运行方式的确定,应该综合考虑能耗水平、磨损速度以及运行可靠性等几个因素.理论分析和试验数据说明,由于内部泄漏量的存在,较高出口压力的单螺杆泵并列数量越多,能耗越高,磨损越快.这一结果对同类型设备运行方式的确定具有一定借鉴意义.     

中浓浆泵湍流发生器叶片型线设计研究

湍流发生器是离心式中浓纸浆泵的关键部件,其作用是使纸浆实现流体化并进行气液分离。本文提出一种采用等螺距和变螺距相结合的叶片型线的湍流发生器,推导了其型线方程。为了验证新设计叶片型线湍流发生器的性能,设计了4种不同叶片型线的湍流发生器。基于CFX软件,采用Eeulerian气液两相流模型和RNG k-ε湍流模型,模拟了不同叶片型线的湍流发生器中浓纸浆悬浮液的三维流场,预测了水力性能和气液分离效果,分析了不同叶片型线对湍流发生器性能的影响。结果表明,采用等螺距和变螺距相结合的叶片型线的湍流发生器具有较好的水力性能和气液分离效果。该模型在生产实际中得到了应用。     

变转速工况下离心泵蜗舌处压力波动的试验研究

对某一单吸离心泵在变转速工况下蜗舌处的压力波动进行了测量与分析。该离心泵的叶轮为半开式叶轮并具有背叶片,它由原叶轮车削后得到,从而使得叶轮出口离蜗舌距离较大。结果显示:随着转速的提高,离心泵的流量及效率线性增大,而扬程以二次曲线形式增加。该离心泵蜗舌附近的压力波动频谱以叶轮转动频率整数倍的离散分量为主,特别是叶片通过频率及其二次谐波。最大波动分量的幅度占参考动压ρv22/2(v2为叶轮出口周向速度)的0.5%左右。随着转速的增大,压力波动的增加速度比转速提高速度快,且宽频波动幅度的提高比离散分量显著。另外,频谱分量中存在叶轮转动频率非整数倍的离散分量,以及与转速无关而取决于流体系统固有振动特性的离散分量。     

轴向柱塞泵低气压运行特性建模与试验分析

空化是影响液压系统动态特性的重要因素,为此开展了轴向柱塞泵低压环境下的工况研究。考虑气液两相混合油液的密度、体积弹性模量和黏度的影响,限制入口油腔的最低压力,建立轴向柱塞泵的压力流量模型,计算获得轴向柱塞泵在不同工况下的流量特性,并通过试验验证。研究表明:负载增大导致更严重的空化以及泄漏,并使容积效率降低;轴向柱塞泵在达到临界流量之后,转速提升只会加剧空化,而不能提升流量;最大容积效率出现在临界流量产生之前。为轴向柱塞泵低气压性能预测提供了理论支撑。     

往复式泵的性能分析

对往复式泵的流量、压力等主要性能参数及其工作原理进行了分析。     

基于正交设计法的中比转速泵无过载优化设计

以D82-19-2型中比转速离心泵为研究对象,选取导叶喉部面积、叶片数、叶片包角、叶轮出口直径、叶轮出口宽度、叶片出口角、叶轮进口直径7个参数为变量,运用正交设计法制定七因素三水平正交方案L18(37),借助数值模拟方法对泵的性能进行预测,通过分析得到了几何参数对中比转速离心泵性能影响的主次顺序:叶片数对扬程和效率的影响起主要作用,叶片包角对轴功率的影响起主要作用;正交优化方案的数值模拟结果表明,该方案既满足无过载性能的要求,又保持了较高的效率,可为中比转速离心泵无过载设计提供参考。     

大型泵站经济运行研究进展

分析了泵装置进行工况调节的方法,如变角调节、变速调节、可调前导叶调节、前置导轮调节等,推导出了变角经济运行、变速经济运行的优化表达式,并提出了大型泵站变速变角经济运行方式。研究结果表明,变速变角调节的装置效率比单独变速或单独变角的装置效率高约5%。应用新的优化算法,对实现泵站经济运行优化更为便捷。