泵站蜗形进水池进水流态数值分析

进水池设计要求是为水泵提供较好的进水流态,进水池内流态的好坏主要取决于进水池结构本身及其进水条件．应用计算流体动力学方法对无偏流及偏流进水工况下蜗形进水池内的三维流态进行了数值模拟,并与矩形进水池的流态进行对比分析,模拟结果表明蜗形进水池无论在无偏流工况还是在偏流工况下都有着较好的进水流态,对偏流影响不敏感,其水力性能优于矩形进水池．     

在偏流进水工况下矩形进水池三维紊流数值模拟

进水池设计要求是为水泵提供较好的进水流态，进水池内流态的好坏主要取决于进水池结构本身及其进水条件.通过计算流体动力学方法针对偏流进水工况下开敞式矩形进水池内的三维流态进行数值模拟，并与无偏流进水工况下的流态对比分析，研究表明开敞式矩形进水池在无偏流工况下有着较好的进水流态，但是在偏流进水工况下流态恶化．     

转速对贯流泵装置流道水力参数影响的数值分析

为了研究贯流泵装置进出水流道水力性能受转速的影响规律,以贯流泵装置为研究对象进行全流道的数值计算,通过将能量性能数值预测结果与物理模型试验结果对比,验证了数值模拟结果的有效性。在考虑水泵与进出水流道内流相互影响条件下定量分析转速对进出水流道水力性能参数的影响规律。结果表明:(a)不同转速时进水流道水力损失比与流量系数的关系曲线变化趋势基本相同。相同转速时,随着流量系数的增大,进水流道水力效率逐渐减小,流道出口环量先减小、后增大;相同流量系数时,进水流道出口面的平均环量随转速的增加而增加。(b)不同转速时,随着流量系数的增大,出水流道进口入流涡角相对值先减小、后增大。在相同流量系数时,随着转速的增加,出水流道的静圧比逐渐增加,出水流道进口面的偏流角分布基本相同。     

泵站前池和开敞式进水流道的数值优化

基于RNG k-ε紊流模型,雷诺时均N-S方程,运用流体计算CFD软件对某泵站前池和开敞式进水流道进行三维流动数值模拟以及水力性能的优化设计。采用先局部后整体的优化方法,先对进水流道的底部坡度进行优化,再通过不断改变前池进水流道的总宽度,对泵站进水结构进行整体的优化设计。以进水结构出口断面速度均匀度和水力损失为目标函数,针对设计流量工况点做数值模拟。结果得出,优化后进水结构的水力损失由0.003 5 m降低到0.001 5 m,进水结构出口流速均匀度由38.62%提高到74.94%。优化后进水结构无漩涡产生,流态均匀,进水结构经优化后水力损失较小,说明数值模拟参与到前池和进水流道的优化缩短了试验周期,节约了成本,可以准确、可靠地指导工程应用,为同类泵站的设计和安全运行提供参考。     

泵站簸箕型进水流道水力特性试验及数值模拟

对一经优化设计的泵站簸箕型进水流道制作了水力模型,测试其水力损失;采用雷诺平均纳维斯托克斯方程(RAN S)和标准k-ε湍流模型,运用S IM PLEC算法,对流道内部流场进行了三维湍流数值模拟,揭示了流道内水流的流态和特征断面的速度分布规律.试验和数值分析结果表明,所设计的簸箕型进水流道内无漩涡,流态良好,水力损失小,水泵进口速度分布均匀,加权平均入流角接近90.°     

浅谈水泵站进出水流道改造与技术设计

为深入认识与该泵站出水流道水力设计有关的水力学问题,本文采用三维紊流数值模拟的方法,对该泵站出水流道内的流态进行分析研究,并在此基础上应用簸箕形进水流道方案较好流道的三维优化水力设计方法。     

某泵站全流道CFD仿真及流道改造研究

为了使进出水流态稳定,减少出水流道水力损失,使用三维模拟软件Fluent,采用RNG k-ε模型对某城市排涝泵站全流道进行数值模拟仿真;针对泵站前池水流流态不稳,影响进水流道水流状态,出水流道流态不稳且水力损失较大等问题,对前池尺寸以及出水流道形式进行优化,并对优化方案进行仿真。优化前、后方案的仿真结果表明,前池的水流流态得到改善,出水流道水流流态得到改善,水力损失减小。     

多机组泵站进水池优化水力设计

采用三维紊流数值模拟方法对多机组泵站进水池的流态进行分析研究,并在此基础上进行优化水力设计．数值模拟结果表明多机组泵站位于进水设施两翼的进水池大多为偏流进水,在多机组泵站进水设计中采用蜗形进水池,前池采取一定整流措施,可以改善进水池内的流态．     

基于重整化群湍流模型的双向轴流泵出水结构研究

双向轴流泵装置是一种特殊的泵站形式．结合某泵站技术改造，运用三维湍流数值模拟技术对其出水结构进行研究．基于定常不可压流体的控制方程和重整化群湍流模型，应用SIMPLEC算法，数值模拟了X型双向流道泵装置三种出水结构方案内三维湍流流场．通过给出计算流速矢量分布图、流速等值线图，直观地显示了出水结构内水流流场情况．分析表明，设计控制参数不合理是导致出水结构内部流态较差的主要原因，不良流态引起水力损失增加．文中依据数值模拟结果，预测出水结构水力损失，并与实验进行了比较，表明通过采用重整化群湍流模型能较好地预测双向泵出水结构的水力性能．重整化群湍流模型在泵装置内特性数值模拟和外特性预测研究方面中有较好的推广价值．     

泵站进水流道设计理论的新进展

针对传统的进水流道设计理论建立在一维流动的基础上,存在着难以自圆其说的矛盾的情况,计算、分析了进水流道内的基本流态,简要介绍了建立在三维流动理论基础上的进水流道优化水力设计的基本思路,给出各种形式进水流道优化水力设计的主要结果及工程应用实例。     

Modeling and Experimental Investigation of a Variable Speed Drive Water Source Heat Pump

Accurate variable speed characteristics are needed for water source heat pumps (WSHP) to design variable speed controls to adjust refrigerant flow rates in heat pumps and air conditioners. The system capacity can then be regulated to match the compressor loads to the heating or cooling needs to improve the energy efficiency and lower energy costs. The motor and compression characteristics of WSHP were modeled to include the coupling between the motor speed and the torque characteristics and compression characteristics. An analytical model is given for a variable speed hermetic scroll compressor that describes various factors, such as the drive frequency, suction pressure, and discharge pressure as a function of the compressor speed. The model was validated experimentally using R22 and R134a in an experimental WSHP with variable speed control using frequency conversion. The results show that the analytical model properly describes the variable speed characteristics and provides a control strategy for adjusting the capacity of scroll compressors to match the heat pump or air conditioner operating conditions.     

纸质包装箱的灭菌条件及其在屏障环境下的存放时限

目的研究实验动物纸质包装箱的灭菌条件及其在屏障环境下的存放时限。方法将包装箱用预真空高压蒸汽法灭菌,比较不同灭菌时间的灭菌效果;将彻底灭菌的包装箱在屏障环境下存放,检测不同存放时长下细菌生长情况。结果采用预真空高压蒸汽灭菌法抽真空3次、干燥5 min、121℃、25 min的灭菌条件能较彻底灭菌;存放时间3天以内,细菌检出率低。结论要实现包装箱灭菌彻底,灭菌时间需25 min;灭菌后的包装箱最好随灭随用,在屏障环境下存放的时间以不超过3天为宜。     

真空系统抽气过程的计算方法研究

有关抽真空系统的计算方法一般采用简单的理论模型,其结果与实际情况有较大偏差.该文以中低真空系统(包括真空室、管道和真空泵)为研究对象,基于真空泵的抽气速率与吸入压力的特性关系,根据管路流动状态选取层流或湍流模型,提出一种新的抽真空时间计算方法.选取某实测的真空系统作为案例,采用新计算方法和传统的层流算法对该系统抽真空过程分别进行了计算,发现在中高压阶段,管道流动处于湍流状态并使阻力增大,若不考虑湍流影响,则所得到的压力下降过快与实际情况有较大偏差.该文所提出的计算方法得到了实测结果的验证,从而是一种切实可行的抽真空时间计算方法.     

混流泵叶片优化及基于状态方程模型的空化研究

在保证效率和扬程的前提下,为了最大限度地提高混流泵空化性能,利用基于正压流体状态方程的空化模型,开展了混流泵空化性能研究.发现原来采用速度系数法设计的5叶片混流泵叶片结构并不合理,泵叶轮设计工况下的临界空化余量较高.针对这一问题,增加混流泵的叶片数目为7片,并以效率和扬程作为目标函数,对7叶片混流泵叶片进口边形状、叶片前缘厚度以及叶片厚度变化规律进行了优化设计.混流泵优化前后3种不同叶片结构方案的空化性能对比分析结果表明:混流泵叶片进口边适当向进口方向延伸,叶片进口边前缘减薄,以及改变叶片厚度的变化规律,将使混流泵的临界空化余量大大降低.优化设计后的混流泵效率为90.857%,扬程为163.86m,优化后的临界空化余量为28.64m,相比优化前降低了45%,有效地改善了混流泵在设计工况下的空化性能,为今后该类高温高压混流泵的设计和优化提供了方向.     

蜗壳出口位置对低比转速离心泵性能的影响

为了研究蜗壳出口位置对低比转速离心泵性能的影响,在保证蜗壳基圆、前八断面面积及形状、蜗壳出口直径和中心高相同的前提下,改变蜗壳出口位置,分别设计出A、B、C三种型号蜗壳.以清水为介质,基于雷诺平均法、RNG k-ε湍流模型,对比转速为46的离心泵进行数值计算.结果表明:三种不同出口位置情形时离心泵的外特性变化趋势基本一致,但最高效率值有所不同,在各个工况点,C型的效率均高于A、B型,且三者的高效区均向大工况偏移;三种型号蜗壳的离心泵,在各自相应工况下,叶轮进口处的静压分布、湍动能分布和流线分布大致相同,而叶轮出口及蜗壳流道中三者的变化较大,表明改变蜗壳出口位置对叶轮进口处内流场的影响较小,主要影响叶轮出口及蜗壳流道中内流场的变化.     

叶轮出口宽度对离心泵流动诱导振动噪声的影响

为研究叶轮出口宽度对离心泵流动诱导振动噪声的影响,以一台单级单吸离心泵为研究对象,保持泵体和叶轮其他几何参数不变,将叶轮出口宽度b2从10mm分别改为6,8和12mm．在离心泵闭式实验台上测量了不同出口宽度模型泵在全流量范围内的振动和噪声信号,并对信号进行处理和分析．实验结果表明：模型泵流动诱导的振动对泵体的影响最大,随着叶轮出口宽度的增加,模型泵4个测点的振动强度大致呈先增加后降低的趋势,当b2=8mm时,模型泵的振动强度最大;在不同流量工况下,模型泵噪声信号随叶轮出口宽度的增加其轴频峰值变化规律复杂,b2=10mm的模型泵各工况下噪声信号的轴频峰值相对较小,且在设计工况下达到最小值．     

预拌混凝土泵送施工系统的排队仿真与配置优化

基于排队理论研究预拌混凝土泵送施工系统的综合性能与配置优化.运用仿真工具建立混凝土泵送施工系统排队仿真模型,探讨混凝土泵车数量变化对系统综合性能的影响规律,发现随着泵车数量的增大,系统性能逐渐变好,泵车繁忙率降低,排队队长和排队时间降低,可服务的混凝土运输车数量增多,且存在一个最优泵车数量值.通过构建混凝土泵送系统最优配置模型,探讨泵车数量、泵车效率、混凝土运输车间隔时间之间的关系,指出提高混凝土泵送施工系统性能的措施.该排队系统仿真模型与实验结果对施工管理具有一定的理论和实践意义.     

大型立式轴流泵站停泵过渡过程研究

根据转动机械力矩平衡方程、水量平衡方程以及泵装置系统能量守恒方程,结合水泵全特性,建立了大型立式轴流泵站停泵过渡过程数学模型.通过数值计算,研究了不同的闸门运行方式及不同叶片转角对轴流泵站停泵过渡过程的影响,得到了不同工况条件下的水力参数和机组转速随时间的变化规律,从而为泵站设计及运行提供了合理的依据和建议.     

供热空调系统并联变频水泵转速比配置优化分析

建立了供热空调系统中变频水泵扬程、效率和功率与流量和转速间的关联模型．结合并联水泵的运行特性,以最佳点工作流量与水泵转速比范围为参考,理论分析了对应并联变频水泵电耗极小值运行工况下各水泵转速比配置情况．以采取变压差设定值控制的某交流量空调水系统并联水泵运行工况为算例,仿真研究了一台水泵全速运行、一台水泵变频运行,两台水泵同步变频运行且转速比相差0．05,两台水泵同步变频运行且转速比相差0．1与两台水泵同步变频运行且转速比相同4种控制方案的水泵节能效果．理论分析与仿真结果表明,并联水泵转速比的差异将导致一台水泵或多台水泵效率低下,当各水泵转速比相同时,并联水泵的总电耗最小．