离心泵变工况流场及叶轮流体激振力研究

目前采用势流理论计算离心泵叶轮的流体激振问题的结果不佳,对离心泵三维流场进行了定常和非定常计算,分析了不同工况下离心泵蜗壳内的压力分布情况,研究了不同工况下的离心泵叶轮上的稳态和瞬态作用力的变化规律.计算结果表明,稳态作用力在不同工况下的计算值能较好符合实验数据,离心泵偏离设计工况时稳态作用力会显著增加;瞬态作用力与叶轮和隔舌的干涉流动有很大关系,不同工况下瞬态作用力呈周期变化,其变化频率与叶片通过频率基本一致,随流量增大其幅值也显著增大.对稳态和瞬态作用力进行深入研究可以为离心泵叶轮流固耦合振动分析打下基础,有利于离心泵叶轮转子系统的减振降噪.     

双泵体对旋大功率多级离心泵轴向力计算与分析

从轴向力产生机理出发,利用理论分析的方法分析了ZQ1000-90双泵体对旋大功率多级潜水离心泵轴向力,为轴向力的平衡提供理论依据。     

汽轮机间隙气流激振力分析及计算程序设计

本文给出了基于流体动力学的计算汽轮机均匀气流和非均匀气流场直叶片,短扭叶片,长扭叶片以及汽轮机调节级间隙气流激振力的计算公式,介绍了基于以上公式的汽轮机间隙气流激振力计算程序,并讨论了程序设计中有关积分的处理方法。     

离心泵叶轮内流体流动的有限元分析

应用有限元法,在二维、定常、不可压缩理想流体的假设下,对离心泵叶轮内流体的流动进行了分析,给出了叶片表面相对速度分布曲线及其压力分布曲线,反映了流体在叶片二侧相对运动及压力分布的不均匀性．     

离心泵快速启动过程的瞬态水力特性——外特性研究

介绍了水泵瞬态试验装置和试验过程，对一台叶轮直径为125 mm的管道离心泵进行了试验，通过快速响应测试仪表和高速数据采集系统实现瞬态参数的采集。给出在4种不同管路参数下离心泵启动过程的试验结果，并与基于准稳态假设的结果进行比较。试验结果表明，在启动过程中，离心泵的扬程随着转速的迅速上升而迅速增大，并在转速最大时达到最大值，转速稳定后的瞬态性能与稳态性能完全对应。在转速到达最大前的瞬态过程中，后阶段的性能与基于准稳态假设的结果基本吻合；在启动初始阶段，无量纲扬程呈现很大值，继而迅速减小到低于准稳态假设值，表现出明显的瞬态效应。     

离心泵快速启动过程瞬态水力特性的数值模拟

为了准确预测离心泵快速启动过程的瞬态水力特性，应用功率键合图法建立了离心泵系统动力学模
型.该模型基于能量守恒和一维系统动力学方法，给出了离心泵系统键合图结构，推导了描述离心泵启动
过程内部能量供给、传递、转化和消耗的基本关系式.结合键合图结构和能量守恒关系得到了系统状态方
程组，并采用四阶Runge kutta法进行数值求解.数值模拟结果表明,在快速启动过程中，预测的离心泵动
态流量、扬程和转速的变化趋势都能与实验结果较好吻合，并且模型能预测到离心泵快速启动过程的瞬态
效应，功率键合图法可以适于对离心泵快速启动过程的动态特性进行模拟.     

流体力化学概念的提出与定义

含有微量化学药剂的固液两相流体广泛存在于工业生产领域中，在该两相流体体系中，药剂的充分分散、与颗粒发生有效接触碰撞、以及保证有充分的接触时间就显得相当重要，而流体剪切条件对上述过程影响很大，把流体剪切条件的这种影响称为流体力化学效应。在介绍流体力化学概念提出的同时，对流体力化学给出了较为严格的定义，同时对其初步研究及应用领域进行了简单综述。     

流体力化学概念的提出与定义

含有微量化学药剂的固液两相流体广泛存在于工业生产领域中,在该两相流体体系中,药剂的充分分散、与颗粒发生有效接触碰撞、以及保证有充分的接触时间就显得相当重要,而流体剪切条件对上述过程影响很大,把流体剪切条件的这种影响称为流体力化学效应.在介绍流体力化学概念提出的同时,对流体力化学给出了较为严格的定义,同时对其初步研究及应用领域进行了简单综述.     

弯管内的流体应力分析与计算

对弯管内粘性流体的应力进行了分析研究,得出了影响弯管内粘性流体应力的因素.弯管内流体应力不仅与流体性质有关,还与管内流体的速度和弯管的弯曲半径有关,该结论为弯管的应力分析和安全使用提供了理论依据.     

充液拉深中任意空间域流体介质压力的分析

采用有限元方法求解充液拉深过程中任意空间域流体介质压力分布,分析直壁间隙、法兰间隙对流体介质压力分布规律的影响,并给出了计算法兰区域最小压边力的方法,提出了充液拉深成形中间隙和最小压边力等工艺参数的选择方法,讨论在充液拉深成形过程中凹模圆角下等压处理的条件.结果表明:直壁间隙和法兰间隙共同决定流体介质压力分布,同时间隙比越大,直壁和凹模圆角部分压力分布越均匀.     

Experimental study on fluid flow in arciform clearance

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离心泵泵腔内压力分布的实验研究

将泵腔内的液体流动简化为理想液体，利用Navier-Stokes方程建立了泵腔内压力的计算方程式，并应用离心泵欧拉方程式求解泵腔内压力计算方程式.通过对实验值与理论计算值的比较，得出了一些有益的结论：靠近密封环处，计算结果先小于实测值，后大于实测值；在外径处计算结果一直大于实测值；在大流量时计算结果和实测值几乎平衡.     

离心研磨过程中物料运动特征对加工效果的影响

以在离心场中运动的整团磨料为研究对象,分析了离心研磨机在加工过程中物料运动特征对加工效果的影响.文中通过对高速摄影实验结果的分析,探讨了磨料流在离心场中的运动规律,指明磨料流在运动过程中,其滑移层的运动及前沿界面曲线的变化是影响加工效果的重要因素.通过在不同机器参数下对工件的研磨实验,进一步验证了物料运动特征对加工效果影响的分析结果.     

离心泵常见故障分析及处理

在含沙量高的黄河中上游水域的扬黄泵站,受泵站和水泵设计、水泵材质以及运行、维护、管理等诸多因素的影响,水泵在运行中极易出现各种各样的故障,不仅影响泵站的安全、稳定运行,而且增加了机电设备维修费用及检修人员的工作量.针对宁夏固海扩灌扬水工程多级电力提灌泵站的单级双吸式离心泵,主要分析了离心泵在工作时常见的启动及运行故障产生的原因,并提出了故障处理的一般方法,将对提高泵站运行的安全、可靠性和装置效率,保证灌区正常灌溉具有一定的指导和借鉴作用.     

离心式水泵快速开启过程的瞬态效应分析

为了对离心泵快速开启过程的瞬态效应进行分析，根据动量矩定理分别推导转速稳定和不稳定时的离心式水泵基本方程式，给出了叶轮旋转加速和流体加速对性能影响的数学描述方程，为进一步理论分析和数值计算打下基础，并结合一台快速启动的混流泵进行实例分析.分析显示在启动初始阶段出现大附加扬程而在转速到达最大之后非稳态因素造成的扬程为负值，该过程表现出明显区别于稳态过程的瞬态效应.分析结果与实验基本相符合，该模型可以用来分析离心泵快速开启时的瞬态效应，并为进一步预测离心泵的启动瞬态水力性能打下了基础.     

考虑边界层堵塞的离心泵滑移系数修正

通过分析滑移系数两种定义形式的不同,可以得到流动滑移量是滑移系数计算的关键.考虑由粘性效应引起的边界层堵塞的影响,由边界层理论对离心泵叶片表面的边界层进行求解,计算出边界层位移厚度,从而对叶轮流动滑移量进行了修正,使滑移系数的计算更为精确.通过对一组离心泵的滑移系数和扬程的实际计算,结果表明：由于叶轮表面边界层堵塞的影响,使滑移系数计算值减小,使计算出的理论扬程和实际扬程也相应减小,与实验值更为接近.     

离心力场下多孔介质中的热驱动现象

基于涡轮叶片新型超级冷却技术,在具有冷却通道的新型冷却结构中加入多孔介质,采用数值模拟方法研究了新型冷却结构的热驱动现象,计算结果和实验结果基本一致。研究结果表明在新型冷却结构中加入多孔介质后,封闭腔体中仍然发生了热驱动流动。而且通过数值模拟获得的流场和温度场,进一步地研究封闭腔体中流体的流动和换热过程。     

基于缝隙射流原理的离心泵空化控制研究

为了改善低比转速离心泵内的空化流动状态,提出一种在叶片上设置缝隙的被动控制方法,探究该结构对空化的抑制效果及其控制机理. 采用数值模拟方法探讨结构对空化的抑制. 采用修正的SST k-ω湍流模型和Kubota空化模型,对原始叶轮和改型叶轮分别进行定常及非定常数值计算,获得设计工况下2种叶轮形式在各个空化阶段的流场结构及压力脉动特性. 计算结果表明：改型叶轮中经缝隙流向叶片背面的高压流体提高了叶片背面的压力,对空化初生、空化发展及空化剧烈阶段均产生了抑制作用,特别是空化剧烈阶段,与原始叶轮相比,其空泡体积分数减少了60.6%;与原始叶轮相比,改型叶轮内液相区的压力脉动主频幅值在各个空化阶段均有所下降.