叶片包角对离心泵空化性能的影响

为了研究叶片包角β对离心泵空化性能的影响,以100MP200单级单吸离心泵为模型,在保持其他叶轮几何参数不变的情况下,设计了4种不同包角β的叶轮,基于完全空化模型和RNGk—ε湍流模型对离心泵进行数值模拟,分析不同包角下叶轮流道内的空化性能和空泡体积分布规律。结果表明:叶片包角β对离心泵的扬程和效率有明显相关性,在叶片包角β=160°时具有最佳的扬程和效率;最佳包角为β=160°的叶轮具有最佳的抗空化性能,空化区域面积比其他三种包角叶轮有显著的减小。     

基于响应曲面法的双叶片污水泵叶轮优化分析

为了提升污水泵叶轮的性能,本文基于响应面法对叶轮的三个主要设计参数进行三因素三水平优化。通过对比优化模型和原模型的性能曲线发现,优化模型的扬程、效率优于原模型,优化模型拥有更高的高效区间,优化模型的内部流场低压区要小于原模型,流场内部流动更为均匀。利用熵产理论分析了污水泵不同工况下的能量损失,结果表明：优化模型在叶轮内的各工况熵产要明显小于原模型,在蜗壳内的熵产分布相差不大;在小流量工况下,熵产率较高区域主要集中在叶片压力侧和叶片出口附近;随着流量的增大,流动损失逐渐减小,高熵产区向蜗壳出口及隔舌处转移,叶轮和蜗壳的动静干涉及蜗壳壁面高速流的冲击回流,造成了泵内的主要能量损失。原模型的熵产分布和优化模型较为一致,但其高熵产区域要明显大于优化模型,且数值更大。     

自吸离心泵转速与自吸性能关系的研究

为研究自吸离心泵不同转速下的自吸性能,探讨自吸性能与转速的关系,设计了透明自吸离心泵装置,并采用高速摄像机拍摄了自吸初期蜗壳内部的气液两相流流态的演变,记录了吸入管的液位变化。自吸离心泵自吸过程被分为吸入期、进水期和出水期,总结了吸入期和进水期转速对自吸时间的影响规律。试验结果表明,自吸离心泵在较低转速下,自吸时间与转速成反比,因为吸入期结束时气液分离腔内液位未达到最高,含气率是影响自吸性能的主要因素,转速越高,含气率越高,排气效率越高,自吸性能越好;而在较高转速下,部分转速区间内自吸时间与转速成正比,是因为吸入期未结束时气液分离腔内液位已达到最高,影响了排气效率,同时转速越高气体回流速度越快,气体不能及时排出,还出现自吸离心泵自吸未能完成的情况。研究说明了转速与进水管液位和气液分离腔内液位之间的关系,通过解释排气效率揭示了自吸离心泵转速与自吸性能的关系,研究成果可为自吸离心泵的转速设计提供参考。     

凹槽深度对新型平衡鼓性能影响的研究

提出了一种带凹槽的新型平衡鼓结构,并研究了新型平衡鼓凹槽深度对平衡力和离心泵外特性的影响.利用CFD软件模拟分析了不同凹槽深度时新型平衡鼓的间隙泄漏量及两侧压差变化情况;通过试验分析了新型平衡鼓不同凹槽深度时泵的性能和残余轴向力情况,并对试验结果和数值模拟结果进行对比分析.研究结果表明:凹槽深度是影响间隙泄漏量及新型平衡鼓轴向力平衡的重要因素,随着凹槽深度的增多,间隙处的泄漏量减小,轴向力的平衡鼓效果更好.     

污水自吸泵固体颗粒的流动及分布规律研究

为了研究不同颗粒直径下污水自吸泵内固体颗粒的流动及分布规律,以65ZW30-40污水自吸泵为研究对象,基于Mixture多相流模型和RNG k-ε湍流模型,对污水自吸泵全流体域进行了固液两相流数值模拟分析。随颗粒直径的增加,泵的扬程和效率逐渐下降,当颗粒直径d = 0.20 mm时,扬程下降13.76%,效率下降12.14%,泵的性能显著变差。同时,分析了不同颗粒直径下自吸泵内固体颗粒的分布情况。结果表明：固体颗粒主要分布于叶片吸力面尾缘,泵体外缘以及回流孔底部区域。研究进一步揭示了当回流孔尺寸较大时,泵内颗粒分布较均匀,回流孔尺寸较小时,颗粒主要分布于回流孔两侧,叶片尾缘及叶片出口靠近压水室的区域,随回流孔尺寸的增大,颗粒体积分数较大的区域向压水室侧迁移,回流孔中心区域颗粒体积分数逐渐减小。     

自吸泵内能量损失及非定常流动特性研究

自吸泵由于其特有的气液分离腔和回流孔结构使得其内部流动更为复杂,本文针对自吸泵内能量损失及非定常流动特性开展实验和数值研究。通过开展模型泵水力性能实验,发现数值计算结果与实验结果具有较好一致性。利用熵产理论和Q准则定量分析了不同工况下自吸泵内不同区域的能量损失特性及涡核分布特征,结果表明:泵内熵产分布特征与水力损失分布特征基本一致,叶轮、蜗壳和气液分离腔是自吸泵内能量损失的主要区域。蜗壳内部的压力脉动强度在靠近隔舌区域较大,蜗壳中段处变弱,蜗壳出口扩散段处又进一步增强。在小流量工况下,叶轮和蜗壳内部涡核分布面积较大,涡核主要分布在叶轮的进口处和出口处。     

基于遗传-支持向量回归的离心泵性能曲线预测北大核心CSCD

针对离心泵多工况下性能预测不准确的问题,提出了一种基于遗传算法和支持向量回归的离心泵多工况性能预测模型。从35组离心泵性能曲线中提取673组多工况性能数据作为本次试验的样本,选择其中538个样本作为训练数据,135个样本为测试数据。选取比转速为32.2、47.2、58.7、92.8、128.2的5台离心泵,分别对其6个不同工况下的扬程和效率进行预测,最后与试验结果进行对比。对比结果表明,所提出的遗传-支持向量回归模型能有效的预测离心泵不同工况下的性能。其中,5台离心泵的扬程和效率的平均相对误差分别为0.49%、3.76%,而神经网络模型预测的扬程和效率的平均相对误差分别为1.12%、4.66%,平均相对误差同比上升128.57%、23.94%。     

叶片数对泵自吸特性影响的可视化试验研究

为研究自吸泵不同叶片数的自吸特性,本文探讨在不同叶片数下自吸泵的内部流动状态和自吸时间的差异和规律。搭建了可视化试验平台,从试验的角度出发,直观地研究自吸泵的自吸过程,通过对比和分析研究了双叶片、三叶片和四叶片的自吸泵在不同阶段的气液两相分布与气液混合流在自吸过程中随时间的演化,进一步揭示叶片数对自吸泵自吸时间的影响机制。试验还使用高速摄像机对自吸泵内部流动情况进行了拍摄,更加深入研究了不同叶片数下的自吸泵泵内气液混合、气液分离及气液回流等过程,揭示叶片数对自吸泵自吸过程各个阶段的气液两相流态的影响规律,为自吸泵叶轮设计提供参考和依据。     

矿山用泵的节能工作现状及节能技术的发展趋势

通过对矿山用泵的节能工作现状、节能技术的深入分析，虽然提出节能工作在技术层面上是切实可行的，但具体工作执行起来具有一定的难度。指出矿山用泵节能技术的发展趋势主要有：泵效率指标的提高，泵系统节能技术的研究，泵运转节能技术的研究，特殊性能的研究等。[编者按]     

丙烷泵的设计与研究

丙烷泵是一种液态烃泵,技术难度较大,特别是其轴封问题。针对国内泵业过去无专门设计的丙烷泵,替代进口的国产泵又表现不佳的现实,作者和沈泵所研制了一种采用平衡鼓和双重机械密封的卧式多段丙烷泵,满意地解决了客户的现场需求。