轴承预负荷及叶轮质量对高速泵转子动力性能的影响

为抑制振动、优化提升高速泵转子动力性能,对高速泵轴承及转子系统建模,分析轴承预负荷及不锈钢、钛合金诱导轮叶轮状态下对转子动力性能的影响,计算结果表明预负荷的增加能够抑制工作转速下的振动幅值,转子的稳定性降低,但对数衰减率在0.1之上,满足稳定性要求;相比不锈钢诱导轮叶轮,钛合金诱导轮叶轮状态下能够大幅提高转子的临界转速。试验及现场应用表明:振动位移的峰峰值能够控制在合理范围内。预负荷可倾瓦轴承及钛合金诱导轮叶轮的应用优化了转子的动力性能,解决了实际工程问题。     

基于流动模拟的多级离心泵叶轮应力变形分析

提出一种基于FLUENT和ABAQUS的多级离心泵叶轮受力变形分析方法,在FLUENT中对离心泵内的流动情况进行模拟,得到叶轮内介质力的分布规律;并将介质力作为叶轮受力的边界条件,在ABAQUS中对叶轮在工作运行工况下进行有限元分析,得到了叶轮的应力分布和变形规律,找到了叶轮的最大应力点和最大变形位置。研究结果表明:工作工况下叶轮前盖板变形较后盖板明显,叶轮轴向变形比周向变形和径向变形大;叶轮空转工况下存在应力集中现象,离心力对叶轮的受力变形影响较大。     

基于流固耦合的密炼机转子瞬态工作特性研究

采用双向流固耦合计算方法,对密炼机转子系统进行瞬态模拟分析。转子应力从转子棱顶到转子根部逐渐增大,最大值出现在轴肩部位,而此部位并没有发生转子形变;最大变形出现在棱顶部位;转子棱部等效应力的最大值远小于转子轴部,最大等效应力出现在长棱和短棱相接区域;棱部最大变形的部位是流体具有最大速度的区域。通过对转子瞬态变形曲线分析发现异向转子更稳定,两种转向转子最小变形值趋势一致,但最大变形量差距较大,异向转子变形量较同向转子波动范围更小且异向转子应力分布相对集中,这也有利于提高转子的使用寿命。     

瞬态流体激励下离心泵转子振动特性研究

以IS型离心泵三维模型为研究对象,采用计算流体动力学方法（CFD）对离心泵进行非定常流场数值模拟,进而得到作用在叶轮上的瞬态流体激振力。同时建立泵转子系统的二维有限元模型,将流体激振力作为外载荷施加在转子动力学模型上,研究了离心泵在不同工况下不平衡质量与所受流体激振力对叶轮处振动特性及其轴心轨迹的影响。通过对不同位置的轴承处特性进行对比,研究轴承处的振动特征。结果表明：叶轮所受流体激振力具有多种频率成分,且激振力随工况的偏移逐渐增大,泵转子系统在不平衡质量力与瞬态流体激振力作用下,叶轮处的振动幅值最大,其次为轴承处。     

加注管陶瓷涂层有限元接触分析

加注管在真空环境下会由于磨损,冷焊而失效。利用陶瓷喷涂技术,在接触面喷涂碳化钨涂层,可有效地增强接触面的抗磨损及抗冷焊性能。借助有限元软件,定性分析了载荷,涂层厚度对接触表面的最大变形量及最大等效应力的影响,数值模拟结果表明:喷涂碳化钨涂层后,最大变形量减小,等效应力增大;最大变形量和等效应力随着载荷的增大而增大,随着涂层厚度增加而减小。模拟结果能够为陶瓷涂层材料研究设计提供参考。     

基于流固耦合的密炼机动力学特性分析

采用单向与双向流固耦合计算方法,对密炼机在3种不同工况下的内流场及结构场进行分析,得到流场瞬态剪切率和结构场最大应力位置与最大位移位置的等效应力,以及最大位移的波动情况。计算结果表明,流场剪切率变化由转子几何外形决定,剪切率波动主频为1倍转子棱倍频,且双向耦合计算结果高于单向耦合计算结果;2种耦合计算得到的转子棱部应力、变形分布具有一致性,波动主频以转子棱顶啮合产生的低频为主;转子外轮廓结构是最大应力波动的主要因素,最大应力位置的自转频率对应力波动影响很小,但最大位移位置的自转频率对应力波动影响较大。     

屏蔽泵常见故障及维修

屏蔽泵是由屏蔽电动机和泵组成的一体无泄漏泵,主要由泵体、叶轮、定子、转子、前后轴承及推力盘等零部件组成。定子和转子分别用非磁性耐腐蚀薄壁套隔离起来,转子由前后轴承支撑浸在输送介质中,不需要任何形式的动密封来防止被输送介质向外泄漏,适用于输送各种有毒、有害液体,在化工、制药、核工业等装置中应用广泛。     

浅谈金属腐蚀疲劳的防治

氮肥设备某些零部件,长期处于腐蚀介质和循环应力的联合作用下,疲劳强度剧急降低而发生损坏,称为腐蚀疲劳。它的危害性远远大于腐蚀和疲劳单独作用的总和,这种损坏在氮肥设备损坏中占有相当大的比例,常常出现在泵轴和转子,尿素甲胺泵的气缸体和填料,透平机械的转子、叶轮和叶片,压力容器和热交换器,锅炉管子和过热器,汽轮机转子和叶片以及工作在腐蚀介质     

离心泵叶轮尺寸偏差对泵的性能影响

1 概述 泵的性能是指泵的流量Q,扬程等使用要求。它除与设计有关外,泵的加工尺寸偏差对泵的性能也有很大影响。其中叶轮的流道尺寸是决定泵性能的重要因素。2 影响泵性能的主要因素2.1 叶轮流道宽度的影响 在叶轮结构中主要是流道宽度对泵性能影响最大。不论是进口宽度还是出口宽度     

1000MW级反应堆冷却剂泵轴向力分析计算

针对轴封型核主泵轴向力求解时,数学模型建立转子实际重力难以定量计算的问题。以1000MW级核电厂Andritz核主泵为研究对象,建立轴向力分析计算模型。通过顶轴试验计算核主泵转子部件实际重力,采用解析计算分别得出叶轮水推力、轴头力。分析计算额定工况、低压启动工况、小流量工况、大流量工况、超速工况、低压升速工况和停机启动工况下核主泵转子轴向力的分布情况。根据实际不同工况下的轴向力值,优化核电站运行工况。当系统压力小于3.245MPa时,应用外力顶起主泵转子后才能启动主泵。在低压启动工况、低压升速阶段和升温升压的前3/4阶段需将主泵转子顶起后才能启动。1000MW级核主泵转子重力及轴向力计算,对核电厂的安全稳定运行具有重要意义。     

蜗壳结构对立式高温熔盐泵性能的影响

引言熔盐泵是诸多化工流程中的关键设备,主要用于输送熔融硝酸盐、亚硝酸盐、离子膜烧碱。近年来在三聚氰胺、制盐、制碱及苯酐等化工流程中得到广泛应用,同时,随着工业用铝的大幅增加,熔     

基于流固耦合的错位桨搅拌假塑性流体动力学特性

基于ANSYS Workbench分析平台,采用双向流固耦合计算方法,对错位六弯叶搅拌器）6PBT）和六弯叶搅拌器）6BT）的动力学特征进行了对比分析,根据桨叶与流体之间相互耦合运动特性,探讨了宏观流场的结构和搅拌功耗特性,分析了桨叶的变形和等效应力分布,并对6PBT桨在静态和预应力状态下的模态进行了对比研究。结果表明：同6BT桨相比,6PBT桨叶端部变形量增加了8%,端部应力提高了61%,而根部应力降低了6.7%,应力沿径向呈均匀化分布,这表明错位桨对流体的作用力更大,能够更快地传递能量,同时桨叶强度也得到相应提高;6PBT桨的静模态与预应力模态振型分布一致,在施加预应力后模态频率无明显改变,说明桨叶流场的流固耦合作用和预应力对桨叶模态的影响不大;随转速的增大,6PBT 桨的节能效果显现,体现出错位桨的优势。     

刚柔组合搅拌桨强化流体混合的流固耦合行为

传统刚性搅拌桨通过对流体的剪切作用实现能量的传递,而刚柔组合搅拌桨可通过其多体运动行为强化能量传递。基于搅拌桨桨叶与流体之间的耦合运动作用,结合ANSYS Workbench仿真平台,采用双向流固耦合方法,模拟计算了刚性搅拌桨与刚柔组合搅拌桨桨叶的等效应力和总变形量,研究了流场的宏观结构;并通过测定混合时间和计算搅拌桨功耗对比分析了两种不同搅拌体系的混合行为。结果表明:刚柔组合搅拌桨使体系的混合时间缩短了近32%,搅拌桨功耗下降了7%,其桨叶尖端的变形量是刚性搅拌桨的10⁵倍,其应力比刚性搅拌桨增加了83%;与刚性搅拌桨相比,刚柔组合搅拌桨在流固耦合作用下对流体的作用力更大,能够更好地传递能量,增强流体运动,强化流体混合。     

基于CFD的轴流泵内部流场模拟

利用数值流体动力学CFD（computational fluid dynarnics）软件对轴流泵内部的非稳态三维湍流流动进行了模拟,以研究其内部流动规律。计算域由转动的叶轮、固定的导叶体、进口流道和出口流道组成,使用了多重参考坐标系（MRF）和混合面（rnixingplane）把旋转区域和静止区域分开。计算得到了轴流泵转子叶片速度等值线,轴流泵转子叶片和轮毂的全压等高线。根据数值计算数据对轴流泵的外特性进行定量的预估。计算结果有助于深入了解轴流泵的内部流动机理,指导轴流泵的水力设计。     

基于群体平衡的汽轮机动叶表面盐析颗粒分布特性

为深入了解汽轮机动叶内盐析颗粒的微观行为,本文以某超临界汽轮机高压级动叶为研究对象,应用计算流体力学与群体平衡模型耦合方法,对汽轮机动叶内盐析颗粒在流场中的分布进行数值模拟研究,获得了盐析颗粒在动叶内的粒径分布及不同负荷时叶片尾缘处盐析颗粒数量密度分布规律。模拟结果表明：在汽轮机动叶吸力面附近的盐析颗粒粒径较压力面附近盐析颗粒粒径小,且叶根处颗粒粒径小于叶顶处;动叶压力面的颗粒数量密度呈前缘点尾缘点处大、中间段小的分布规律,并且盐析颗粒在叶片上的数量密度分布最大值并不出现在组分数及粒径最大处,而是出现在平均粒径为110~150μm的盐析颗粒沉积位置处;当汽轮机30%负荷运行时,粒径40μm盐析颗粒的数量密度是其在汽轮机额定负荷运行时的1.5倍,而粒径140μm盐析颗粒的数量密度仅为汽轮机额定负荷运行时的80%。     

6I型转子密炼机流场瞬态流动分析

采用瞬态流场分析方法,对6I型转子密炼机的流场和转子进行分析,得到不同时刻流场速度矢量图、剪切速率云图,以及特殊点的速度与压力曲线,并对不同位置的流线进行分析。结果表明,密炼机中间混合区的流场混合不只受到棱顶的挤压作用,棱部前端产生的推进流也会促进该区域的混合;转子长棱两端的泄流作用使得棱部产生弯曲变形,这大大影响了转子棱部的应力分布;转子棱顶部的形状会很大程度影响转子工作时的轴心位置,以及棱根部的应力分布;长短棱的轴向泄流虽然不利于棱部拖拽流的形成,但是泄流对于整体的混合流动具有积极作用,中棱处能产生最多的螺旋上升流,无论位于何处都可以汇聚大量流体并引导其轴向流动。     

输油转子泵啮合间隙与转子叶数对泵性能影响规律研究

为了提高输油转子泵腔内部流动稳定性,同时提高泵的容积效率,建立了5种啮合间隙、3种转子叶数的输油转子泵模型进行对比分析。基于动网格技术和SST κ-ω湍流模型对输油转子泵腔内部进行数值模拟,并通过试验验证了研究方法的可行性,分别研究了啮合间隙、转子叶数对输油转子泵性能影响规律,并对输油转子泵的啮合间隙、转子叶数进行了优化设计。结果表明,啮合间隙从0.1 mm增至0.3 mm,2叶输油转子泵腔内高速流动区域扩大,转子腔内漩涡强度增大,泵腔内流体流动的平稳性和容积效率降低;转子叶数由2增加为4,转子腔内压力变化的多样性增加,3叶转子泵腔内流体流动最平稳。优化设计的输油转子泵腔内流动平稳性得到提高,同时容积效率提高了2.1%,能更好地满足油田输油的需要。