黏性介质下泵反转作透平的换算关系

为了研究黏性介质下泵反转作透平的换算关系,选用5台不同比转速离心泵反转作透平,在5种不同的介质黏度下,对透平工况进行数值计算。为了验证数值计算的准确性,对离心泵反转作透平在清水介质下进行实验,实例表明数值模拟结果与实验结果吻合较好。通过引入以透平叶轮进口圆周速度为特征速度,进口半径为特征长度的叶轮雷诺数,得到某一比转速下泵作透平流量换算系数、压头/扬程换算系数随叶轮雷诺数变化的规律,以及流量换算系数、压头/扬程换算系数与叶轮雷诺数、比转速的关系。结果表明:对于同一比转速下泵反转作透平,流量、压头/扬程换算系数随叶轮雷诺数的增大而减小;随着黏度的增加,透平最优效率点向大流量工况偏移;基于泵和透平在最优效率点数据,采用拟合方式将流量、压头/扬程换算系数表示成仅与比转速、叶轮雷诺数有关的关系式。实例表明:在研究范围内,所得关系式可比较准确地计算任一比转速、任一黏度的流量、压头/扬程换算系数。     

诱导轮对航空燃油离心泵性能影响的研究

目前,对诱导轮对航空燃油离心泵的性能影响认识不足,针对此问题,设计了等螺距和变螺距两种形式的诱导轮,对其进行数值研究。在数值计算过程中,对采用等螺距诱导轮、变螺距诱导轮和不采用诱导轮三个模型在0.6Q、0.8Q、1.0Q、1.2Q、1.4Q五种工况下进行数值模拟,得到了外特性曲线以及泵内流场速度、压力分布。分析结果表明:在燃油泵主叶轮前添加诱导轮,可以小幅度提升泵扬程,较大程度提高泵的效率,相比于等螺距诱导轮,变螺距诱导轮的改善效果更好;添加诱导轮后,主叶轮入口流动情况得到改善,尤其在大流量工况下,低压区的分布减少,诱导轮对泵内流动的影响主要在叶轮进口处。     

基于正交试验的双流道泵叶轮优化设计与试验

为了提高双流道泵的水力性能,实现叶轮与蜗壳的最优匹配,以双流道泵为研究对象,选择控制叶轮流道中线的前盖板圆弧R₁、后盖板圆弧R₂、平面流道中线包角ψ和系数m为设计因素,每个因素取3个水平,应用正交试验法设计9组试验方案。利用CFD软件对设计的9副叶轮进行数值优化,以扬程、效率作为方案评价的指标,通过极差分析得到最优方案;通过对比分析原始模型与优化模型的内部流动情况,验证优化方案的有效性。结果表明：额定工况下,优化后泵的扬程较原始模型提高0.59 m、效率提高了5.4%;大流量工况点,优化后扬程和效率提升更加明显;包角ψ和后盖板圆弧R₂对泵的性能影响较为明显;通过对比分析额定工况下优化前后水泵中间截面流线发现,优化后的叶轮与蜗壳匹配更合理,蜗壳中的水力损失明显减少。     

1200S71型离心泵的切割计算

在没有实型泵试验资料（曲线）条件下通过相似换算的方法，结合现场运行记录、理论推导、计算出实型泵的叶轮切割量ΔD2、从而解决大型离心泵在没有测试条件下的切割计算。     

转速对螺旋轴流式油气混输泵性能影响分析

以螺旋轴流式油气混输泵为研究对象,对其在不同转速、流量、含气率下进行了全流场的数值计算。计算时采用Mixture模型,湍流计算选用标准κ-ε湍流模型,速度压力耦合计算采用Simple算法。通过对模拟结果的相态分析,以及对外特性的预测,可知转速的增加可增加气液分离程度,并可通过改变转速来适应泵的进口条件。     

诱导轮叶片数对超高速泵性能影响的研究

针对航空航天领域的一台超高速泵(38 500r/min),基于SIMPLEC算法,采用雷诺时均Navier-Stokes方程和RNGk-ε湍流模型,对带诱导轮和不带诱导轮两种结构下的流动进行三维湍流数值模拟,分析其在各工况下的内、外特性,就诱导轮叶片数对超高速泵性能的影响进行探讨。结果表明,添加诱导轮可以改善泵的性能及流动状态;Z3时,增加叶片数可改善诱导轮内的流动状态,提升诱导轮的水力性能,提高叶轮的汽蚀能力,使泵的整体性能逐渐上升;而当叶片数继续增加,泵的扬程虽然继续上升,但功率增大,效率下降,叶轮的汽蚀性能逐渐下降。诱导轮叶片数为3枚时,诱导轮内流动情况最优。Z=2时泵的整体性能最好。     

制动器试验台的控制方法分析

制动器的设计是车辆设计中最重要的环节之一,在车辆设计阶段无法路试的情况下,通常会在专门的制动器实验台对所设计的的路试进行模拟实验．本文根据可观测量和制动原理分析出各扭矩之间的关系：Mb=Mt-Mq=△Jdω/dt,建立微分方程模型I dt=π/20△Jdn,即驱动电流依赖于可观测量的数学模型,并在给定条件下计算出驱动电流为174．205A;由于评价控制方法的主要依据是能量误差的大小,因而利用观测的数据,用软件S-PLUS拟合转速与时间的关系,分析出角加速度为常量,并计算出观测消耗的能量,然后利用初始数据计算理论消耗的能量,求出能量误差,从相对能量误差角度进行分析得出相对误差为5．4810398％,评价该方法的执行结果可以被接受．     

贯流式螺旋喷水推进泵的设计

在喷水推进动力学的基础上,对单人贯流式螺旋喷水推进装置进行了流体动力学分析,得出了推进器在水下所受外流场阻力、推力、功率和推进速度的关系。根据其内在联系,确定了推进泵的泵型和工作参数,并依据数据泵的工作参数对推进泵进行了设计和优化。通过泵内流场的数值计算,预测了泵的推力与推进速度之间的关系。结果表明该推进泵可以很好地吻合推进装置的推进特性,为该类型推进装置的设计和优化提供了参考依据。     

蜗壳进口宽度对离心泵性能影响的分析

通过改变蜗壳的进口宽度,对蜗壳与叶轮的匹配关系进行了数值研究．在保证蜗壳断面面积不变的前提下,重新设计了两个进口宽度与原型泵互不相同的蜗壳,分别与原型泵叶轮组合作为研究所用的模型．利用FLUENT软件对离心泵内部流动进行了三维定常和非定常数值模拟．计算结果表明：泵的效率和扬程均随蜗壳进口宽度的增加而降低;随着蜗壳进口宽度的增大,蜗壳扩散段内的低速区域扩大,进口处的速度值减小;速度分布越向壁面分散,漩涡的范围越大．     

基于UG的叶轮疲劳分析

本文利用UG NX8.5高级仿真的静力学解算模块,以水泵叶轮为分析对象,依次创建有限元模型和仿真模型,计算出该模型的应力和应变响应值,并以此值作为疲劳分析的名义值,通过创建耐久性分析方案,施加疲劳载荷变量,计算出结构疲劳寿命。