高压海水泵柱塞副密封的改进设计

柱塞副为海水泵的关键部件,其密封性能将直接影响泵的最高工作压力和容积效率.分析高压海水泵进口阀座和柱塞缸及密封座和密封刚套之间的静密封,柱塞缸和柱塞杆之间的滑动密封存在的失效问题,通过对柱塞副结构、密封形式的设计和改进,提出一种解决高压柱塞密封的方案,并通过实验验证.设计和改进后,海水泵的输出压力、流量、电机功率、容积效率均满足设计要求.     

节能技术在供水系统中的综合应用

分析影响水泵机组运行效率和经济性的因素，通过采用新技术、引进新设备，实现了降低水泵机组能耗，提高了水泵机组的运行效率。     

基于损失计算的水泵性能综合预测及分析

以降低叶轮进口冲击混合损失为目标,对进口边为径向和轴向两种情况下的叶轮进口条件进行了优化,得到了相应的进口直径计算公式.基于流体力学理论,充分利用水泵进出口速度分布等宏观物理参量描述流体在叶轮流道内的流动,借助速度三角形分析计算离心泵内的各种损失,很好地揭示了几何参数对水泵性能的影响趋势,对水泵进行了综合性能预测.基于损失计算的水泵性能综合预测及分析方法可预测设计工况和非设计工况下的水泵性能,它集性能分析与设计于一体,为水泵新产品设计和现有产品改造提供了切实有效的工程实用方法.     

基于损失计算的水泵性能综合预测及分析

以降低叶轮进口冲击混合损失为目标,对进口边为径向和轴向两种情况下的叶轮进口条件进行了优化,得到了相应的进口直径计算公式。基于流体力学理论,充分利用水泵进出口速度分布等宏观物理参量描述流体在叶轮流道内的流动,借助速度三角形分析计算离心泵内的各种损失,很好地揭示了几何参数对水泵性能的影响趋势,对水泵进行了综合性能预测。基于损失计算的水泵性能综合预测及分析方法可预测设计工况和非设计工况下的水泵性能,它集性能分析与设计于一体,为水泵新产品设计和现有产品改进提供了切实有效的工程实用方法。     

高效率汽车水泵的设计研究

随着现阶段汽车制造业的快速发展,以及人们对汽车质量、性能、实用性等要求的不断提高,原有的汽车水泵的工作效率水平会越来越无法满足这些需求。而当前国内关于这一方面的研究尚处于探索阶段,一些理念、技术、方法都还不够成熟,使得国内汽车水泵的效率仍存在普遍性的低水平问题,与国外相比差距较大(国外汽车水泵效率约为45%,而国内仅为30%)。因此,通过高效率汽车水泵的设计研究对于目前国内汽车水泵以及国内汽车总体质量的提升是十分重要的。本文即以此为背景,试按照汽车水泵相关内容概述、影响汽车水泵性能的常见因素分析和汽车水泵效率的优化设计的思路,进行高效率汽车水泵的设计研究。虽然本次研究尚存在许多的不足,但经对设计研究后汽车水泵效率的检验可知,所设计汽车水泵的效率得到了显著的提高,这在一定程度上表明,高效率汽车水泵的设计研究的发展前景和优化可能性还是极高的。     

三代核电站用循环水泵设计和运行简析

对第三代先进型压水堆AP1000首堆工程循环水泵的结构设计和运行作了简介,列述了循环水泵的流量、扬程、电机功率等参数及性能曲线。对海水循环泵的几种选型方案进行了比较,为AP1000堆型循环水泵的设计选型提供参考。     

追日式全自动光伏水泵系统的研制

采用全自动跟踪太阳机构,使光伏电池板始终与太阳光线垂直,可均衡光伏电池板发电功率,提高光伏电池板的发电量,进而提升发电效率;将二维追日光伏发电装置和小容量蓄电池及全自动控制电路巧妙结合,使光伏水泵不受太阳光照强度变化的影响,长时间以额定功率安全稳定运行,从而提高光伏水泵的出水量。经实测,研制的追日式全自动光伏水泵与同等功率固定式光伏水泵相比,其出水量可提高65%以上,综合性价比提高20%左右,整体性能明显优于固定式光伏水泵。     

基于CFD的汽车水泵性能优化设计

在汽车水泵研发制造过程中,根据水泵的性能设计参数,利用CFD分析软件PumpLinx,对水泵产品的设计模型进行性能仿真分析,预测水泵在规定转速和流量下的扬程值和效率,并根据分析结果对水泵模型性能进行优化,根据优化的模型制造水泵实物样机,并对实物样机进行了相关试验,将仿真分析结果与实物样机试验结果进行对比,试验得到的水泵扬程值和效率与仿真分析结果基本吻合,表明这种应用CFD分析软件PumpLinx对水泵性能的设计及优化的方法可以有效指导汽车水泵的制研发造,具有很高的应用价值。     

分流叶片对离心泵流场和性能影响的数值预报

针对低比速离心泵IS 50-32-160模型,给出不同叶片数下、不同分流叶片长度的设计方案,采用计算流体力学(Computational fluid dynamics, CFD)方法,对多方案的全流场进行分析。对非设计流量工况计算采用了稳态N-S方程求解,对于叶轮和蜗壳、前后腔体的交界面采用滑移网格技术进行处理。通过叶轮叶片上扭矩分析,并结合以往试验和计算经验,给出适用于低比速离心泵分流叶片长度的设计公式;流场计算结果显示：分流叶片有利于叶轮出口和蜗壳入口的压力、速度分布均匀性,能有效提高叶轮出口压力,减小压力脉动;通过不同工况的计算模拟,预测各个设计方案离心泵的性能,结果表明：含分流叶片离心泵的效率向偏大流量处偏移,扬程提高较多,且功率曲线更加陡峭。最后总结了不同叶片数对水泵性能的影响,给出不同设计要求时叶片数取值参考。     

水厂送水泵机组的优化改造与成果

造成水泵运行效率偏低,配水电耗过大的原因有很多,比如水泵叶轮损坏或不匹配,水泵振动和噪声过大都对配水电耗产生负面影响。水泵叶轮出现某种损坏或叶轮尺寸与低流量不匹配会使水泵运行在低效区,振动和噪声的原因可能是水泵机组同轴度的各项指标偏差可能过大(包括轴向偏差和径向偏差),进而造成水泵机组消耗的额外功率加大。     

65Y60型离心油泵叶轮切割定律的试验研究

试验研究了65Y60型离心油泵在输送水和输送粘油时的叶轮切割定律，发现泵输送水时的切割定律与输送粘油时的有所不同。输送水时，叶轮切割后，泵的扬程、轴功率、效率都下降。但是输送粘油时，扬程、轴功率下降，而效率在切割量不大的情况下却有所提高。另外，切割量比较大时，各切割指数趋于某一定值。     

高效三元流技术对高扬程大流量离心泵叶轮的节能改造

高扬程大流量卧式离心泵运行中存在工况点偏离，效率低下，耗电量大等问题，通过三元流技术对叶轮重新设计制造，在原有水泵及配套电机不变的情况下只更换叶轮，运行中进行参数测试比较，水泵运行效率明显提高，达到显著的节能效果。同时为同类型水泵及系统的高效节能改造提供借鉴途径。     

中比转速离心泵无过载优化设计

对D450-60-10型中比转速离心泵进行无过载优化设计,原始方案采用模型换算法设计模型泵进行试验并换算得到原型泵性能,同时利用Fluent模拟得到模型泵和原型泵性能,对泵性能分析后提出基于叶片出口角、叶轮出口直径和叶轮出口宽度等结构参数的3种原型泵优化方案。结果表明:当叶片出口角β2=10°时,与β2=15°相比,功率曲线的拐点更接近额定工况点,且最大功率下降了6.78%,但会牺牲部分扬程;3种优化方案下离心泵都达到了无过载的要求,功率备用系数K均小于1.2;最佳方案(叶轮出口直径D2=0.49m,叶轮出口宽度b2=0.03m,叶片出口角β2=10°)的功率备用系数最低,为1.09,与原始方案相比,扬程和效率分别提高了6.94%、1.95%,为中比转速离心泵无过载设计提供了参考。     

基于性能预测的轴流泵设计研究

针对我国轴流泵效率普遍偏低的情况,结合轴流泵叶轮轮缘、轮毂处的边界层及间隙流的影响,在传统的升力法模型中引入修正系数,对传统的升力法公式进行改进,得到改进的升力法,应用两种模型完成叶轮叶片的设计,并利用NUMECA软件进行数值模拟,得到采用改进的升力法设计的叶轮叶片表面及轮毂、轮缘处的速度及压力分布均较传统升力法设计的好,设计工况点的效率比采用传统升力法设计的叶轮高2.5%.     

ACP1000核电常规岛主给水泵内部流动数值模拟与优化

以第三代核电ACP1000常规岛主给水泵为研究对象,建立双吸叶轮流场三维模型,基于CFD方法,采用标准k-ε湍流模型和可升级壁面函数法对其进行三维定常湍流计算。以叶轮前盖板流线为优化参数,基于Bezier函数型流线设计方法对叶轮前盖板提出了优化设计方案。通过比较叶轮内流场增压特性以及水力性能曲线,结果表明,优化后的方案具有高扬程高效率的特点,设计参数满足ACP1000核电机组常规岛主给水泵性能要求。     

新型高效脱硫泵的研制

基于固液两相流泵设计方法,采用叶片进口超长延伸及叶片极大扭曲的方法来设计叶轮,压水室设计为螺旋形双流道;结构上创新地设计了压水室耐磨板间隙自动补偿装置和叶轮轴向位移调节装置,机械密封采用集装式结构,轴承箱设计为可放气式结构,进而设计了一种新型高效的脱硫泵。采用自行研制的M26-23V合金钢,用熔模铸造工艺进行加工,并对脱硫泵的性能进行了检测。结果表明,泵的各项指标都满足设计要求,泵的额定点效率达到85.28%,该泵设计合理,效率高,性能曲线平坦,高效率区宽,有无过载特性,且耐磨性能好,使用寿命比同类产品提高了25%以上。该泵的研制成功,对于促进我国脱硫泵的国产化、电力行业的节能减排以及行业的经济效益和社会效益的提高具有重要的现实意义。     

串列式双级轴流泵性能的数值模拟

为了揭示串列泵的内部流动机理及其能量特性,采用两个具有试验结果的轴流式叶轮和一新设计的导叶串联组成了一串列式轴流泵模型。应用Pro-E对该串列泵进行三维实体造型,用数值模拟的方法计算泵内的流场。数值计算采用NUMECA商业软件。在不同的工况条件下获得前后叶轮内部的速度矢量分布。基于流场计算结果,预测包括扬程、效率和轴功率在内的串列泵性能。将数值计算的结果与原叶轮的试验结果进行对比并与首级叶轮比较,串列轴流泵次级叶轮压力面和吸力面的速度具有较大的差值。与一般的轴流泵比较,串列式轴流泵具有比较宽的高效区,最优工况点向大流量区域偏移,其轴功率不再像普通轴流泵那样随流量的增加而减小。为了分析前后叶轮的相互作用,预测不同的后叶轮叶片偏转角条件下的串列泵性能,结果表明后叶轮的叶片偏转角对串列泵性能有重大的影响。     

CI80-100型离心泵水力模型的设计与试验研究

通过设计离心泵水力模型,分析了在能量传递过程中能量损失的原因,介绍了提高效率和汽蚀性能所采取的措施。通过试验检测发现,其效率和汽蚀指标均达到要求,同时提出直线型叶轮出口前后盖板具有消除驼峰和提高流量扬程的作用。     

反击系数在低比转速叶轮几何参数优化中的应用

低比转速叶轮为产生较高的给定扬程,叶轮直径都相对较大。叶轮圆盘摩擦损失大约正比于叶轮直径的5次方．圆盘摩擦损失成为低比转速泵内损失的主要形式,也是这类泵效率甚低的基本原因。为改善这类泵的效率指标,曾提出了一以降低叶轮直径和圆盘摩擦损失为主要目标的优化模型。针对对这一数学模型的质疑,从叶轮的反击系数这一概念入手,论证了不可能通过叶轮几何尺寸优化同时把叶轮圆盘摩擦损失和叶轮出口冲击损失降低到最小值,由于在低比转速泵中前者占优势,因而降低这类泵的圆盘摩擦损失是提高这类泵效率的主要途径,从而在理论上论证了所讨论优化模型的正确性．     

基于CFX的国内某300MWe级核电站主泵内部流场数值研究

从反应堆冷却剂泵的经济性出发,以国内某300MWe级核电站主泵为对象,利用计算流体技术(CFD)对其内部流场进行了数值研究,以效率为中心,重点分析了主泵叶轮段、导叶体段的速度、压力分布.通过计算9个不同流量点,得到了叶轮段和整个泵段的性能曲线,并根据对比分析结果提出了优化设计方案.