离心泵叶轮的计算机程序水力设计

利用二元理论,在准正交线法轴面流动计算以及逐点积分法的基础上,编程实现了离心泵叶轮水力设计。设计提出了新的过流断面线计算方法,克服了传统过流断面面积内切圆检查方法效率低,精度差的缺点。改进了传统的逐点积分法,设计可以方便地对叶片包角进行控制。叶片采用给定其圆周方向厚度的方法进行加厚,解决了轴面流动计算中排挤系数无法确定的问题。对加厚后的叶片头部出现尖锐形状进行了修圆处理。     

叶轮轴面流道面积计算及几何参数优化

根据叶轮轴面投影图中内切圆与前后盖板相切的位置，将轴面图分成５个部分，进而由叶轮轴面图的几何关系，导出了叶轮轴面流道面积的精确计算公式。采用优化设计方法，对叶轮轴面图几何参数进行优化，可使实际流道面积变化规律接近理想流道；利用建立的叶轮轴面图几何参数优化模型，对一实例进行设计计算，结果令人满意。     

液力变矩器叶形探讨

设计一个成功的液力变矩器 ,如果用水力计算法 ,则需要经过一个较长的周期 ,其结果也往往与实际性能有一定出入。所以研制液力变矩器大部分都是从现有的液力变矩器中选择一种性能符合要求的机型 ,进行相似设计。因此 ,对影响变矩器性能叶形的测绘就显的尤为重要。现以测绘Ｃ 30 0 6 4型液力变矩器叶形为例 ,进行探讨。1　测绘内容　　ａ)　叶片安装角度及分布均匀性测量。ｂ)　叶片形状、尺寸及进出口边位置测绘。ｃ)　叶片进出口及叶片的变化规律。2　叶形测绘方法通常 ,叶片形状有 2种 ,即 ,截面法和流线法。这 2种方法 ,都可利用三维…     

离心式叶轮叶片的铣削计算

叶轮是离心式通风机、鼓风机和压缩机最重要的部件之一。为了保证叶轮能满足设备功能的要求,叶片的加工精度必须满足图纸技术条件。而叶片形状又是通过气流进口角和气流出口角     

泥浆泵叶轮的测绘方法

我厂从法国ＪＳ公司引进的ＬＣ型泥浆泵 ,结构紧凑 ,效率高 ,运行平稳 ,寿命长 ,但由于进口件到货周期长 ,价格昂贵 ,为了降低成本 ,我厂内部消化此系列的 3种泵型 (ＬＣ2 50 /580、ＬＣ12 5/40 5、ＬＣ6 5/310 )的泵壳、叶轮、护板 3大过流件。由于叶轮是泵的核心 ,泵的流量、扬程、效率、抗气蚀性能和特性曲线的形状均与叶轮的水力设计有着密切的关系 ,因此 ,泵叶轮的测绘也是其难点所在。通过对ＬＣ2 50 /580型泵叶轮的测绘 ,达到了原泵的技术指标和使用寿命。1　进口泵叶轮的特点ａ)　叶轮流道较宽 ,有利于含有固体介质的通过 ,而不致产…     

多变耦合条件下离心泵首级叶轮变形分析

针对海上采油平台注水用多级离心泵由单台运行模式改为多台并联运行模式时叶轮故障率增加的现象,从离心泵实际运行工况出发,利用ANSYS软件分析注水泵首级叶轮在离心惯性力、流道流体压力、前后盖板外侧液体压力、圆盘摩擦力等耦合载荷共同作用下的变形情况。分析结果表明,在多变耦合载荷作用下,叶轮径向应变主要分布在叶片与前、后盖板交界处,且在应变主要分布区域,应变量由叶轮外缘向中心逐渐增大;叶轮变形主要分布在叶轮后盖板外缘靠近叶片吸力面流道出口部分及前盖板靠近叶片压力面流道出口部分,最大变形位置是在叶轮外缘前后盖板与叶片之间的流道上。该分析结果有利于分析叶轮变形失效原因,并且为离心泵叶轮的优化设计和改型提供了充分的理论依据。     

叶轮转子式旋转冲击钻井工具输出载荷模拟分析

为研究叶轮转子式旋转冲击钻井工具输出载荷特性,基于旋转冲击钻井工具结构,借助CFD软件建立了工具的物理模型,分析了流量、转动频率、叶轮叶片数、叶轮叶片结构及出口当量直径对工具输出载荷的影响。分析结果表明:工具输出载荷呈类似正弦规律变化,其值同时受结构参数与工作参数的影响;叶轮结构以及叶片数对输出载荷幅值作用明显,且叶轮叶片与输出载荷之间存在最佳匹配值;改变流量能够显著增大静载荷,二者之间呈线性变化关系;叶轮叶片数一定时,叶轮转动频率明显存在最优值,随着频率的增加,输出载荷先增大后减小;改变出口直径对载荷幅值影响较为明显。所得结果可为旋转冲击破岩工具的设计提供理论指导。     

叶片圆盘泵压力脉动及叶轮径向力特性分析

开展叶片圆盘泵压力脉动相关研究对于了解其瞬态特性,提高其运行稳定性具有重要意义。应用Fluent软件对叶片圆盘泵内部流场进行了三维非定常数值模拟,在外特性试验验证的基础上,分析了设计工况下叶轮内压力、蜗壳内压力、扬程脉动情况以及叶轮径向力变化规律和影响因素。分析结果表明,泵内监测点压力脉动周期取决于叶轮叶片数目,且前、后盖板有叶区内监测点压力脉动规律基本相同,无叶区压力脉动幅值小于有叶区压力脉动幅值,隔舌附近压力脉动幅值最大,且蜗壳入口侧大于出口侧;扬程脉动周期与监测点压力脉动周期相同,当叶片转至隔舌时扬程为极小值,隔舌处于相邻2叶片中间位置时扬程为极大值。叶轮所受径向力变化周期与叶轮转动周期相同,径向力2垂直分量呈正弦规律变化。     

不同形状叶轮对潜油离心泵内数值流场的影响

对具有不同形状叶轮的潜油离心泵进行数值流场分析和研究,在Pro/E中建立三维几何模型,将模型转入GAMBIT进行网格划分,再利用Fluent软件模拟2种不同形状离心泵叶轮的三维流动。结果显示出离心泵内的压力场、速度场和湍流强度等情况,对比了不同形状叶轮对潜油离心泵内数值流场的影响,为其设计选型及改良提供了可靠依据。     

输送粘油时叶轮几何参数对离心泵性能的影响

试验研究了以叶片数及叶片出口角为代表的叶轮几何参数对离心泵输送粘性油性能的影响。在离心泵试验台架上,测量了输送不同粘度油品时不同叶片数及叶片出口角叶轮的外特性;对比了在泵送不同粘度介质时叶片数及叶片出口角对离心泵性能的影响程度。试验表明,叶片数与叶片出口角对离心泵性能的影响程度随输送油品粘度范围的不同而改变。分析可知,输送油品运动粘度低于１００×１０－６ｍ２／ｓ时,增大叶片出口角,能有效提高泵的输送能力;输送高粘油时,宜采用少叶片数叶轮。三叶片叶轮能在较大范围内延缓粘性对离心泵性能的影响。     

旋转射流钻头叶轮结构参数对射流流场影响规律的研究

为了研究旋转射流钻头中叶轮结构参数对射流流场的影响及其规律，分别对叶轮导向角β、叶轮叶片数n、叶轮长度L0进行了数值模拟。结果表明，当叶轮导向角口为50-60°、叶轮叶片数n为4、叶轮长度L0为20-25mm时，叶轮对流体加旋效果和能量传输效率达到最佳；其中，叶轮导向角口的影响最大，叶轮叶片数n次之，叶轮长度L0最小。     

化工厂机械零件的测绘计算

化工厂机械零件测绘往往有下面几个特点：零件损坏，腐蚀严重，没有专业生产厂的测绘设备，现场抢修要求测缓时间短等。针对这些不利因素，我们对经常遇到的比较难以测绘的几种零件，如异型弹簧、叶轮和齿轮，应用多种计算方法地不完全的测绘数据进行处理，以得到完整的零件工作图。本文提出了的计算方法及思路能对从事化工机械设计和测绘的技术人员提供实际工作上的帮助。     

叶片圆盘泵叶轮结构流固耦合强度分析

为准确得到叶片圆盘泵叶轮在工作中的结构性能,利用有限元软件进行流固耦合强度分析。应用Fluent软件计算得出叶片圆盘泵叶轮在不同工况下压力场分布情况,并通过Work-bench平台,应用ANSYS软件校核叶轮强度,得出不同工况下叶轮的最大危险点、应力及应变分布规律,并针对危险区域进行叶轮结构改进。计算结果表明,所设计叶片圆盘泵叶轮最大危险区域为连接臂与圆盘盖板连接位置,存在应力集中现象。圆弧倒角处理能有效降低应力集中,改善叶轮应变分布情况,有助于提高叶片圆盘泵叶轮的工作可靠性。     

脉冲射流动力机构的结构设计和数值模拟

现有文献针对脉冲射流动力机构脉冲特性控制的研究尚存不足,为此,以典型的叶片驱动盘阀式脉冲射流发生机构为研究对象,采用数值计算方法,从排量、叶轮内径、叶片个数、叶片型线安放角和阻力扭矩5个方面对动力机构的速度场、压力场、转速及压耗进行分析,揭示动力机构结构参数对最终脉冲特性的影响规律。模拟结果显示:内径与安放角对转速影响较为明显,转速随内径的增大先减小后增大,内径为56 mm、排量为15 L/s时转速最低达到546 r/min;在分析范围内,叶轮转速随叶片个数的增加而增大,叶片个数由3增加至6时,转速在600~1200 r/min间变化,不同排量下平均增幅仅为59 r/min;叶轮转速随安放角的增大而减小,不同排量下平均减幅为673 r/min。研究结果可为同类工具的脉冲压力和频率等特性控制提供理论指导。     

随钻测井用涡轮发电机叶轮组水力性能分析

采用CFD方法对某型随钻井下涡轮发电机叶轮组进行数值分析,计算叶片的水力特性,预测叶轮的输出性能。首先,提取叶轮模型的几何特征参数,采用CFD分析软件FINE/Turbo建立仿真模型,并对叶轮组进行全三维数值仿真模拟,得出静子叶片出口流动角和转子叶片进口流动角沿径向分布规律,以及转子叶片压力系数沿径向分布等水力特性参数。然后通过计算得到叶轮的输出功率、输出扭矩和效率等宏观特性参数,并解释了叶轮输出特性与叶片水力特性之间的关系。最后通过试验验证数值仿真叶轮的转速误差在6%以内。研究结果可为叶片改型和叶轮输出性能的改进提供参考。     

天然气管道压缩机叶轮冲蚀磨损数值计算及优化

为了研究天然气管道压缩机叶轮磨损问题,揭示压缩机允许安全运行的颗粒物类型及其粒径,识别影响磨损严重程度的条件,基于ANSYS CFX软件中的Tabakoff和Grant的侵蚀模型,对压缩机内部流场进行了气固两相流数值模拟,着重开展了不同固体颗粒粒径对叶轮叶片冲蚀的数值模拟计算。模拟计算结果表明,粒径越大,对叶轮叶片冲蚀磨损越严重;当颗粒粒径保持不变时,颗粒密度越高,对叶轮叶片的摩擦力也就越强。根据模拟计算结果对叶片厚度进行了优化,兼顾了叶轮气动性能和耐冲刷的能力。研究成果对天然气管道压缩机乃至管道系统的安全稳定运行具有现实指导意义。     

离心式空气压缩机叶轮内湍流的数值模拟

应用粘性标准两方程湍流模型、三维雷诺时均N-S方程,采用非定常数值模拟方法,研究了带分流叶片离心式空气压缩机叶轮内部的流场分布情况。研究结果表明,压力面的静压大于相应位置吸力面的压力,最大静压位于压力面后缘;最大相对速度位于叶片入口,长叶片吸力面有回流现象,短叶片对遏止回流有明显作用;长叶片压力面前缘压力非定常波动最严重,后缘其次,叶片中部的压力波动最弱。该项研究成果可应用于叶轮结构的优化设计及指导叶轮的再制造。     

油田用离心泵磨损机理和叶轮防磨损设计

针对油田进入中后期开采,地层出砂引起离心泵剧烈磨损的状况,研究了固液两相流下离心泵的磨损机理,认为固体颗粒的运动轨迹、速度及分布与泵内流场有很大关系,这些因素极大地影响泵的磨损;指出离心泵的叶轮出口附近的射流-尾流结构是离心泵内局部磨损的重要原因。理论分析、试验结果及工业应用表明,固体颗粒都有趋向叶轮工作面的趋势,采用小叶片出口角β_2、少叶片数Z和大出口宽度b_2的叶轮能减轻泵的磨损。固体颗粒粒径大时,可取出口角β_2=20～30°,粒径小时,应取β_2=15～25°;对于叶片数Z,一般取Z=4～7。     

叶轮背叶片对离心泵轴向力的影响

离心泵在石油化工行业有着广泛的应用,不同结构的叶轮其内部受力也存在不同。对此,对叶轮背叶片对离心泵轴向力影响进行研究和分析,并在检修中如何将叶轮背叶片间隙控制,为平时检修提供一定的理论依据。同时,确保设备长期运行。     

应用反求原理求液力变矩器循环圆

设计一个成功的液力变矩器,如果用水力计算法,则需要经过一个较长的周期,既繁琐其结果也往往与实际性能有一定出入。所以在各个工业部门,特别是石油钻采机械行业,研制液力变矩器大部分都是从现有的液力变矩器中选择一种性能符合要求的基型,应用反求原理进行相似设计。因此,对液力变矩器循环圆进行测绘尤为重要。现以C 300 64型液力变矩器叶型为例进行介绍。1　循环圆表示方法液力变矩器的循环圆是指各工作轮的内环、外环及叶片进出口棱边在轴截面上的投影,并且它在任一截面上的形状都一样。所以只需采用平面坐标就能将它反应出来,如图1…