大型离心泵并联运行最优控制分析

大型离心泵并联运行的效率优化和调度是一类复杂的有约束非线性规划问题,其建模及求解都比较复杂.针对该问题研究现状的不足,在考虑水泵并联运行时进水管和连接管水力损失的基础上,引入了具有较高拟合精度的离心泵效率表达公式,并以泵群总轴功率最小为目标函数,以供水指标和运行要求为约束条件,建立了符合水泵并联运行特性的大型高扬程供水泵站优化运行的数学模型.仿真试验表明:模型及求解方法有效、实用;当进水管和连接管较长、水力损失较大时,对泵站的最优运行方案产生重要的影响,应当加以考虑.     

探针系统反应特性与参数选择研究

用于流场测量的探针针孔孔径小,压力反应缓慢,影响试验精度和进度。本文提出了探针系统针孔压力给定测量粗度的反应时间的计算方法,对三种系统测定水流场和测定空气流场的反应特性进行了比较,分析了压力反应时间的影响因素,给出了合理的系统和系统参数,以提高测试精度,缩短试验时间。     

核主泵变流量过渡过程瞬态水力特性研究

为研究核主泵从设计工况向非设计工况过渡过程的瞬态水力特性及内部流动机理,应用计算流体力学软件CFX对核主泵叶轮流道内的变流量瞬态流动特性进行数值模拟计算。研究结果表明：变流量过渡时,核主泵的压力脉动沿圆周方向分布并不均匀,其变化趋势是逐渐上升到最大值后又降低,基本呈正弦变化规律,瞬态压力波动变化次数等于叶片与导叶片数之间的动静干涉次数,监测点越靠近叶片与导叶交界面,压力波动越大;由于冲角的存在造成叶轮流道内的速度呈先下降后上升的变化趋势;导叶不仅具有将动能转换为压能的功能,同时也具有有效减缓压力脉动幅度的功能;向小流量过渡时,由于流量减少,在靠近叶轮出口处出现二次回流,造成叶轮流道内速度变化幅度随流量的减少而增大。     

300 MW级核电站主泵压力脉动研究

以国内某300 MW级核电站主泵为对象,利用Navier-Stokes方程和标准k-ε湍流模型对其内部流场进行了非定常数值模拟,并根据模拟结果对丰泵叶轮进、出口和导叶出口处的压力脉动进行研究分析.结果表明:整个泵段的脉动频率主要受叶轮转动频率影响,对于叶轮段为球型的主泵,最大脉动幅值由叶轮入口前向导叶体不断减小,且沿叶高方向依次增大;在叶轮轮缘附近,由于受到球型泵壳的影响,脉动幅值出现减小.     

肘形进水流道优化设计与数值计算

为了提高泵站进水流道的设计水平,对应用最为广泛的肘形进水流道的型线进行了数学建模,并采用高级程序设计语言Visual Basic对工程图形处理软件AutoCAD进行二次开发,形成基于流道设计参数的优化设计软件,能够快速进行流道型线的绘制,并能使流道的型线自动符合流速渐变的原则.同时结合三维紊流数值模拟技术和流道的模型试验对流道的水力性能进行检验.通过工程实例说明,该流道设计方法快速、可靠,所设计的肘形进水流道具有出口流态较好、水力损失较小的优点.     

第三代反应堆主泵的发展现状及展望

综述了第三代反应堆主要堆型——压水堆的发展现状和特点,以欧洲压水式反应堆(EPR)和先进的非能动式1000兆瓦级反应堆(AP1000)为实例,详细比较两种主泵的安装位置和布置方式,阐明了它们各自的优缺点。对主泵各种运行工况、事故工况以及抗震性能的简要分析说明,在进行主泵的设计时,必须全面考虑各种工况,并选择适当的地震模型进行抗震测试,保证其具有很高的抗灾性能。通过对屏蔽泵、轴封泵和磁力泵进行比较,说明了未来主泵将向多样化方向发展。     

永磁偏置径向-轴向磁悬浮轴承工作原理和参数设计

介绍了永磁偏置径向－轴向磁悬浮轴承结构示意图及悬浮力产生的机理，用等效磁路法对永磁和励磁混合磁轴承的磁路进行了计算，得出了最大承载力的条件和数学表达式，给出了参数设计和计算方法，最后给出了一个设计例子，并用有限元进行了仿真验算。理论研究和仿真分析表明：永磁和励磁径向－轴向磁轴承结构合理紧凑、占据轴向长度小、效率高。在磁悬浮电机、高速飞轮储能等系统中具有广阔的应用前景。     

叶片进口冲角对离心泵空化特性的影响

基于ANSYS CFX软件应用标准k-ε湍流模型、均质多相模型和Rayleigh-Plesset方程对一比转数为89的模型泵在冲角变化时泵内的空化流场进行数值模拟.根据计算结果预测了模型泵无空化时的能量特性和空化时的空化性能,并分析了空化状态下叶轮中间流面上的空泡体积分布和叶片中间流线的载荷特性.研究表明,模型泵叶轮叶片冲角变化时,对设计点的扬程和效率影响不大,对于空化性能则存在一个最优值,不是冲角越大越好.     

CFD进展及其在离心泵叶轮内流计算中的应用

综述计算流体力学（CFD）的应用现状与前景和应用中的关键问题，并结合离心泵叶累内流计算的具体实例讨论了近年来计算流体力学在泵叶轮内流计算中的应用及发展趋势。