导流器对潜水泵性能影响的数值模拟研究

采用同一叶轮配两种导流器的方法研究潜水泵的性能,选用RNG k-ε湍流模型,利用FLUENT计算软件对潜水泵进行了全流道内部流场数值模拟.通过对导流器叶片工作面绝对速度矢量图和压力云图的分析,发现采用增大导流器长度、加大导叶片进口冲角和壁角等措施,可减少导流器内部流动能量损失、提高泵效率的措施.数值模拟结果与实测结果比较表明,用数值模拟方法预测潜水泵性能是可行的.     

旋喷泵的理论扬程和叶轮的优化设计

论述了旋喷泵的理论扬程是叶轮的理论扬程，其集流管的作用是使得叶轮出口液体的动能转变为压力能，根据旋喷泵扬程－流量曲线特点，提出了旋喷泵叶轮的优化设计数学模型、叶轮优化设计方法及水力参数的设计原则，依此方法，进行了实例计算。     

一种导流旋流叶轮的阻力和分离效率实验研究

设计了一种用于离心分离的新型导流旋流叶轮,对其阻力特性和分离效率进行实验研究,获得最佳结构参数. 此导流旋流叶轮具有结构简单、阻力小、分离效率高的特点.     

国防科技工业知识产权

一种低比转速部分流泵专利号:201010221455.8专利权人:中国航天科技集团公司第六研究院第十一研究所简介:本发明涉及一种低比转速部分流泵。其主要由进口组件(1)和壳体组件(2)组成。壳体组件包括壳体、叶轮(6)、诱导轮(4)、传动轴(9)、导流套(5)和扩散管等。其中,叶轮、诱导轮、传动轴,以及导流套设置在壳体内;扩散管设置在壳体上且与     

导流板角度对CG型混流泵影响的试验研究

为了减小蜗壳式混流泵内水流因升力作用对蜗壳的斜向冲击,设计加工了3个不同导流板角度的CG型压水室,与比转数n_s=350的混流泵叶轮组合成CG型混流泵,运用试验研究结合理论分析的方法,研究了CG型压水室导流板安放角度对水泵性能曲线的影响。结果表明:导流板角度越小时,泵内液体回流造成的水头损失越小;在低流量处,导流板安放角度越小时,水泵扬程越高;在30°、45°、60°3种导流板安放角中,30°为最优值,导流板安放角为30°时最高效率点处的效率最高。     

动叶轮叶片数对多相混输泵水力性能的影响

为了探究动叶轮叶片数对多相混输泵外特性、做功性能和水力特性的影响规律,基于欧拉非均质流模型,利用CFX软件对不同动叶轮叶片数下的多相混输泵在多种流量工况、入口含气率10%的条件下进行数值计算。研究发现:流量在90 m3/h及以下时,动叶轮叶片数对扬程和效率的变化趋势影响相对较小,而随着流量的增加,四叶片动叶轮会使混输泵扬程和效率的下降程度增大;当动叶轮叶片数为3时,多相混输泵的外特性、叶片表面静压分布、载荷分布和水力特性等均优于动叶轮叶片数为4时的性能。本文的研究结果可为多相混输泵动叶轮叶片数的选择提供参考。     

前泵腔间隙对纸浆泵脉动特性的影响

为了研究纸浆泵前泵腔间隙大小对纸浆泵外特性以及脉动特性的影响,以SX150-400纸浆泵为模型,在保持其他叶轮几何参数不变的情况下,设计5种不同前泵腔大小的纸浆泵叶轮,利用标准k—ε湍流模型对纸浆泵外特性进行数值模拟并进行了试验验证,分析不同间隙大小对纸浆泵叶轮流道和蜗壳各个断面处压力脉动的影响。结果表明:前泵腔间隙对纸浆泵外特性影响显著,前泵腔间隙B=0.75 mm时效率达到最大值为74%;前泵腔间隙对纸浆泵内非定常流动特性影响也很大,较大的间隙能够有效地改善纸浆泵内的压力脉动特性。     

基于代理模型方法的串列泵优化设计

针对叶轮机械传统优化设计周期长、优化效率低等不足,提出了一种基于代理模型的优化设计方法,并应用于串列泵的优化设计,分析了关键设计参数对串列泵性能的影响。选择首、次级叶轮叶片安放角和相位角作为优化参数,选择效率和最小轴向截面平均压力系数作为优化设计目标函数,用来表示串列泵的外特性和空化特性。采用不同的方法建立代理模型,并采用敏感度分析方法和Pareto front方法进行参数影响分析和最优点的选取。采用数值计算的方法对优化后的串列泵外特性和空化特性进行验证,得到结论如下:提出的方法可以较好地应用于串列泵的优化设计,优化结果表明串列泵设计流量附近的效率和空化性能均得到提升。首、次级叶轮相位角对串列泵性能影响较小;首、次级叶轮叶片安放角对串列泵效率的敏感度之比和设计的载荷之比相同,首级叶轮叶片安放角是串列泵的空化特性的主要影响因素。     

离心泵部分负载下进口二次回流成因分析及验证

为探讨离心叶轮在部分负载下进口回流的成因以及其对离心泵运行的影响,应用理论分析与实验方法对强制涡压力分布特点、叶轮入口二次回流产生的原因进行分析,采用数值模拟方案对一比转速为66的泵进行数值计算,探讨在不同流量下叶轮进口速度与压力分布规律,对比叶片进口切割前后的泵外特性,分析入口回流对泵外特性的影响。结果表明:强制涡中压力随着半径增大按抛物线规律上升;二次回流产生的原因在于部分工况下旋转叶轮形成叶轮入口黏性流体的强制涡产生不同半径上的压力差,回流对消除流量扬程曲线的驼峰有积极作用。本文对离心泵部分负载下进口回流成因的探讨以及深入认识离心泵流动原理提供了一定的参考。     

浮选过程中搅拌调浆特性研究

调浆是浮选过程中影响后续分选段作业效率的关键环节之一,对二折叶桨式叶轮、四折叶开启式涡轮、四直叶开启式涡轮以及推进式叶轮等搅拌叶轮及其与导流筒、挡板的组合进行功率准数(Np)及混合时间数(Nθ)等特性参数的研究.结果表明:径流式叶轮相对轴流式叶轮,Np较大,能耗较高,而Nθ较小,更容易快速混合;导流筒可以节省能耗,加快...     

隔舌安放角对离心泵性能影响的分析

对比转数为195的单级双吸式离心泵,分别建立3个不同隔舌安放角时的蜗壳、叶轮及吸入室的三维模型,以这3种不同隔舌安放角的离心泵模型为研究对象,基于FLUENT软件,建立相对坐标系下的时均连续方程及N-S方程,并采用标准k-ε方程湍流模型、非结构四面体网格和SIMPLE算法进行数值模拟,得到其流场分布,计算出模型进出口压力及流体对泵轴的力矩;在叶轮转速不变,进口速度变化的10个工况下,得出泵的流量-效率曲线。在此基础上,对比不同隔舌安放角时流场分布和特性曲线,发现隔舌处压力、速度分布及特性曲线变化均与隔舌安放角大小有关,得出设计工况隔舌安放角在33°时水力损失较小,模型泵的效率最高。     

长短交错叶片对离心泵空蚀特性的影响

为了改善离心泵的抗空蚀性能,本文建立3种不同叶片进口形状的叶轮模型。利用数值模拟方法对不同工况下的3种叶轮叶片形状下的离心泵在不同空化余量时内部流动规律进行了研究,分析不同工况下离心泵内部流场特性及空化特性、以及不同空化余量下3种叶片叶轮内的空蚀特性。结果表明:长叶片离心泵最容易发生空化产生空蚀损伤;短叶片和长短交错叶片离心泵较宽的叶轮进口喉部面积改善了泵在叶轮进口处的吸入性能,具有最佳的抗空蚀性能,空蚀损伤区域面积和空蚀强度有显著的减小。由于叶型的不同,短叶片叶轮的扬程与效率有明显的下降,往往达不到设计所需求的扬程和效率。综合比较下,长短交错叶片在不影响离心泵扬程和效率的前提下具有最佳的抗空化效果,有效地改善了离心泵的空蚀性能。     

浸没循环撞击流失应器的研究（I）——结构设计与特点

详细介绍浸没循环撞击流反应器的原理、结构设计及其特点。在结构上，它为卧式设计，2边对称地装有2个导流筒，安装在导流筒内的旋转叶轮推动流体沿导流筒高速流动，在反应器中心处相向撞击，形成一个高度湍动的撞击区。并采用循环流动结构，使物料停留时间可以任意设置。它具有优于传统搅拌槽反应器的一系列特点，特别是在强化混合和机械性能方面，最后提出对这种新型反应器性能进行研究的重点：微观混合特性、撞击面流体的波动特性及其二者的关系等。     

射流泵装置流体过渡过程的研究

本文首次将射流泵全特性曲线运用于射流泵装置流体过渡过程的数值计算中，在分析射流泵装置的瞬变运行工作参数随时间变化的同时，着重就射流泵全特性曲线对装置特性的影响进行了研究。计算和分析结果可供工程设计参考。     

带导流筒搅拌槽中循环流量的实验研究

目的：研究带导流筒搅拌槽内循环流量的影响因素，优化搅拌浆型式。方法：在直径为0.5m和0．8m的带导流笥的搅拌槽内,采用热示踪热响应法系统考察了搅拌浆型、叶轮雷诺数、导流筒直径和离底距离、静液位高度、列管设置及其流通面积对循环流量的影响。结果与结论：优选出新的能产生更大循环流量的搅拌浆型式，得出各结构参数对循环流量准数的影响情况。     

余热排出泵小破口失水事故空化特性数值分析

为研究小破口失水事故工况下余热排出泵内部空化流动特性,基于Rayleigh-Plesset方程的混合物均相流空化模型和剪切应力运输SST湍流模型,对余热排出泵高温高压环境下叶轮内空化流动进行全流道数值计算。根据计算结果获得了余热排出泵小破口严重事故工况下扬程和效率的衰减曲线及空化发生的初始压力,捕捉到泵内空化的发生、发展过程。研究结果表明:当环境压力降低至大约1.15 MPa时,叶片吸力面进水边靠近前盖板处开始出现空泡,随着环境压力的降低,空泡分布区域及空泡体积分数不断扩大;当压力降低至1.143 MPa时,叶轮内部最大空泡体积分数达到50.17%,严重空化时,叶片工作面会有空泡聚集并造成叶轮流道严重堵塞致使泵扬程急剧下降。通过分析空化发生的状况得出空化发生的初始压力,为余热排出泵的设计提供一定的参考。     

液体黏度对旋流泵性能和流动的影响

采用计算流体力学方法研究比转速为76的定型产品32WB8-12型电机直联旋流泵输送水和不同黏度黏油时的水力性能和内部流动,分析液体黏度对性能曲线、泵水力损失、泵腔内部液体平均旋转角速度的变化,给出3个工况下流量、扬程、效率和叶轮圆盘摩擦损失修正系数与叶轮雷诺数的定量关系式,并与离心泵输送黏油试验数据和现有修正系数换算方法进行详细对比。结果表明:与离心泵相比,旋流泵的叶轮圆盘摩擦损失占轴功率的百分比最多为5%,属低叶轮圆盘摩擦损失泵;液体黏度对流量和效率修正系数影响较小,对扬程修正修正系数影响较大;当叶轮雷诺数不低于1×104时,旋流泵可维持较佳水力性能,适合输送黏度较高的液体;泵腔内存在环流涡,其位置和大小、液体平均角速度大小同黏度有关。     

电控单体泵上应用二甲醚的模拟计算研究

根据电控单体泵的工作原理并针对二甲醚燃料的理化特性，建立了二甲醚电控单体泵喷射系统的数学模型，利用Matlab／Simulink软件对该系统进行了仿真，同在电控单体泵上应用柴油的喷射特性相比，结果表明：在仅改变起喷压力的条件下，二甲醚的喷射压力峰值降低，循环供油量减少；针阀升程曲线呈三角形，上升和下降速度变慢；减小面积比，增大喷射脉宽，可以提高该燃料在该系统上的喷射性能。     

蒸汽发生器致畸变入流对核主泵流动性能的影响

为了探究由蒸汽发生器（SG）引起的畸变入流对核主泵（RCP）流动性能的影响,采用计算流体力学方法,建立核主泵与下封头的联合计算模型;利用多参考坐标系模型和滑移交界面技术,开展运行工况下的全三维稳态和瞬态数值模拟;采用入流畸变度和平均偏流角公式定量表征畸变入流的流场速度分布,通过正则化螺旋度法捕捉核主泵叶轮的涡流流动特征. 研究结果表明：与均匀入流相比,畸变入流复杂化了核主泵进口流场,导致核主泵的湍动能和湍耗散增大,降低了主泵的水力效率;在泵的进口流场形成了明显的非对称分布的涡核区域,引起叶轮各流道流态产生差异,造成叶轮内部压力和速度分布不均;导致各流道流量分配不均,加剧叶轮受载波动;降低其运行的稳定性和安全性.     

气-液两相条件下叶轮开孔对高速离心泵的影响

基于计算流体力学（CDF）对Q5H26型高速离心泵进行数值模拟分析，验证CFD数值模拟预测泵的水力效率和扬程的方法的可靠性，研究气-液两相条件下叶轮开孔泵在不同入口含气率对其效率和扬程的变化规律。结果表明:入口含气率在10%以下时，开孔后泵的扬程和效率均略低于初始泵；入口含气率达到10%时，开孔前后扬程和效率基本持平；入口含气率超过10%，开孔后的泵的外特性性能超过初始泵。对于气-液两相条件下的高速离心泵，当入口含气率超过10%时，使用开孔叶轮可有效提高其扬程和工作效率。