自吸旋涡泵的试验研究

在25WZ1-12型样泵型式试验基础上,得出旋涡泵外特性曲线。利用计算流体动力学(CFD)原理,基于雷诺时均方程和k-ω双方程湍流模型,获取自吸旋涡泵内部流场数值模拟分布状况。通过对比分析数值模拟和试验结果,阐明旋涡泵抽吸及扬程形成原理、汽蚀性能特点和自吸过程。     

液气射流泵内部流场的数值计算

通过闪频仪观测,泵内部流动可分为分层流、液滴流和泡状流.为了简化模拟和计算,将计算区域分为部分喉管和扩散管两块.对液气射流泵喉管内部射流流动,建立抛物型流动方程组,采用控制容积法将方程组离散,并用TDMA法求解;对扩散管内部泡状流,采用双流体模型建立液气两相流方程组,混合有限分析法离散,压力耦合半隐式方法(SIMPLE)求解.数值模拟获得液气射流泵内部流速分布.计算预测的射流碎裂位置与试验观测结果一致;壁面压力分布计算值与试验值吻合较好,趋势相近.计算结果能够较好地反映液气射流泵外部水力性能,为液气射流泵的优化设计与运行提供参考.     

微型自吸旋涡泵的实验研究

笔者设计研制了微型自吸旋涡泵系列的 6个品种 ,并进行了泵型式试验 发现采用现有的普通旋涡泵设计方法进行自吸旋涡泵设计达不到额定参数 本文在总结研制工作和分析归纳试验结果的基础上 ,提出了在现有自吸旋涡泵设计方法基础上 ,对原经验公式的系数进行了修正 ,给出了新的系数曲线 ,并用设计实例进行了验证     

深海采矿提升泵的数值模拟分析

针对深海底矿物粗颗粒浆体在提升泵内的流动问题，提出了一种新型粗颗粒-均质浆体两相流动模型．采用流体动力学软件CFX对两级提升泵内的粗颗粒固-液两相湍流进行了数值模拟.计算获得了粗颗粒在提升泵内的流动特征及其泵工作特性的仿真结果，并与两级提升泵的性能试验结果进行对比，两者能较好地吻合，从而验证了该两相流动模型和数值模拟的有效性和准确性.     

泵系统管道中振荡流动计算

用数值计算方法，对泵系统振荡流动模式形态及其影响因素进行研究，并根据得到的模式形态的最大水力阻抗值判断出可能发生共振的危险位置，与试验测试结果基本吻合，可供研究泵系统共振问题时参考。     

梯形迷宫螺旋泵内部流动数值计算及性能预测

在梯形迷宫螺旋泵理论分析基础上,运用流场计算商用软件FLUENT,首次模拟了清水状态下梯形迷宫螺旋泵内部的三维湍流场,对给定基本参数的梯形迷宫螺旋泵内部流动进行数值计算和分析,从而得到了其内部流动的主要特征和外特性变化,结合数值计算与试验结果,提出了采用计算流体力学(computational fluid dynam ics,CFD)计算方法对泵的性能进行预测,为梯形迷宫螺旋泵的设计、改进和优化提供有益的参考.     

合成氨生产中碳化浓氨水泵叶轮采用MC尼龙叶轮

我厂是年产五千吨合成氨厂。在碳化工段采用低压水洗、加压碳化流程。在碳化工段,采用一台加压泵和一台2B—1.6旋涡泵串联,旋涡泵进口压力为3kg/cm~2,出口压力通常为8kg/cm~2左右。用这二台泵将来自浓氨水槽浓度为180滴度左右的浓氨水打入碳化副塔上部,然后用另一台碳铵液泵将副塔下部出液打入主塔上部。另一方面,自水洗塔顶出水洗气依次从主塔和副塔下部通过,经气液逆流吸收水洗气中的CO_2,制得合格的原     

立式多级筒袋泵诱导轮及首级叶轮内的空化流动模拟

为了改善立式多级筒袋泵的空化性能,研究其内部的空化流动规律,采用基于质量输运方程的混合流空化模型和标准k-ε模型,运用大型通用计算程序ANSYS CFX,计算了立式多级筒袋泵内的三维湍流空化流动的临界空化数,并与实验进行对比。基于数值计算的结果,分析了较小流量及较大流量运行工况下该泵的空化流场。研究表明:采用诱导轮改善了泵的空化性能;从小流量至大流量,泵内的严重空化区域由诱导轮转移至首级叶轮。本文采用的空化流动模拟方法可较好地预测立式多级筒袋泵在设计流量附近的平均空化性能。     

冰浆管内流动的絮网结构设想及阻力计算模型

通过对冰浆在水平光滑管内流动与传热的试验研究,提出了冰浆流动的絮网结构机理和阻力计算模型,模型计算结果与试验结果的比较显示该模型能较好地描述冰浆的流动工况;模型机理的提出也为冰浆的流动时的传热研究提供了新的依据。     

基于流动诱导噪声的喷水推进泵进水流道优化

为降低喷水推进泵流动诱导噪声,以进水流道倾斜直管的倾斜角、唇部圆角半径、纵向总长、过渡弯管半径及进水口形状为优化参数,对进水流道结构进行了组合优化．基于分离涡混合模拟和声学有限元方法建立了喷水推进泵流动诱导噪声数值计算方法,并通过试验结果验证了数值计算方法的可靠性．基于数值计算,分析了不同进水流道方案下喷水推进泵的水动力性能、压力脉动特性和流动诱导噪声特性．结果表明：最优方案下喷水推进泵推力提高0.103%,扭矩提高7.7%;压力脉动幅值整体下降;流动诱导噪声主频处声压级幅值下降1.8 dB,全频段总声压级下降1.0 dB,中低频段和高频段总声压级分别下降1.0 dB和3.5 dB.     

基于泵内纸浆悬浮液数值计算的纸浆泵设计

在由吸水室、前盖板、半开叶轮和涡壳组成的过流部件内，对纸浆悬浮液的流动进行了三维不可压两相湍流流动计算．计算采用双流体模型及κ-ε湍流模型，Phase Coupled SIMPLE算法进行压力速度耦合计算．根据计算结果，对两相流动的速度、压力及体积分数进行了对比和分析研究．发现在叶轮叶片数较少的情况下，叶轮流道内速度变化不均匀．并着重对前盖板与叶轮间隙内的流动进行了分析，揭示了半开式叶轮输送两相流介质的优点所在．该计算结果为建立少叶片半开式叶轮纸浆泵的设计方法提供了理论依据．根据新的设计方法设计出的纸浆泵，效率经检测高出国家标准17．5％．     

多相泵导轮的准三维正反问题研究

以速度矩作为控制参数,推导出多相泵导轮中均匀流模型的准三维反问题计算公式;基于两类相对流面理论及气泡的受力分析,推导出气、液两相在多相泵导轮中运动的准三维正问题的计算公式,提出一种对多相泵导轮内流场进行准三维数值计算的方法.通过计算导轮的准三维反问题,对其叶片形状进行了初步设计,并根据计算结果分析了导轮中的流动状况.对计算结果的分析表明,利用准三维方法进行多相泵导轮的正反问题计算是经济且有效的.     

液力变矩器性能分析

应用计算流体动力学 (CFD)方法 ,采用非结构网格和稳态交互面技术模拟了液力变矩器三维内流场 ,并与试验相对照 ,验证了数值模拟的正确性 .分析了泵轮、涡轮进口面、中弦面、出口面的流场特征形态及中弦面的二次流动现象 ,计算了泵轮、涡轮进口面至出口面能量损失分布 ,分析了涡轮叶片动量矩的分配 .     

卫生型泵内部流道流场分析

针对广东日新泵业两台不同参数卫生泵的实测结果，对叶轮内部三维不可压湍流流动进行了数值模拟．通过商用软件Fluent 5．0对两台泵的叶轮进行数值计算，计算过程采用标准k-ε湍流模型及SIMPLEC算法．通过对两台泵流动状况的研究与分析，揭示了叶轮内湍流流动的速度分布、压力分布情况，指出了两台泵叶轮结构的合理性，并提出了第二台泵叶轮的修改方案，同时对泵的水力性能进行了预测，从而为卫生型泵的优化设计奠定了基础．     

离心泵全三维流场的大涡数值模拟

通过使用FLUENT软件的大涡模拟模型及多重参考坐标系，计算单级蜗壳式离心泵包括导入管、叶轮及泵壳在内的全三维湍流场．发现泵叶轮内各通道的流量、流速及压力等分布有显著差别，流动呈现明显的非对称性，泵内流动旋涡一般出现在叶轮叶片工作面上．文中还将泵性能的预测值与实测值作了对比，验证了计算结果的有效性．     

LES和DES在流体动力噪声预报中的适用性分析

分别以静止机翼、螺旋桨和存在动静相互作用的混流泵为研究对象,采用大涡模拟(LES)和分离涡模拟(DES)计算其脉动流场,并预报对应的流动动力噪声.计算结果表明:当预报静止固体壁面对应宽带噪声时,LES精度要高于DES,且LES对应噪声结果与试验值基本一致;螺旋桨作为运动固体边界,基于DES所预报的螺旋桨负载噪声精度与LES相当;混流泵由于存在动静相互作用,使得DES对应的泵总噪声预报结果在中低频段与LES符合较好,但高频差别较大;此外,在泵进口截面叶轮引起的线谱噪声是总噪声的主要贡献者.     

铸铁用直流电磁泵工作性能的研究

本文对直流传导式电磁泵铸铁浇注机电磁力的功及能量转换关系问题,通过金属流动过程的动力学方程推导出电磁参数、结构参数及流速间的关系式。并通过试验对该式的可靠性进行验证,为设计直流泵提供了依据。根据液态金属在泵沟内的流动特性,采用溢流和控制开始记时的起点等措施提高了定量精度。通过“移位法”对消除电枢反应提高泵的效率也收到一定效果。     

成果角

浙江省2001年科技成果成果名称：新型高效旋涡泵（小流量高扬程旋涡泵）省内第一完成单位：浙江大学省内第一完成人：朱祖超内容简介：该成果提出扬程２００米以下的轴向入口旋涡泵和扬程２００米以上的高速旋涡泵结构。前者采用导流块设计和较大的流道面积，实现介质轴向进口径向出口和拓宽旋涡泵的工作范围；后者采用增速齿轮、诱导轮、复合叶轮和旋涡泵叶轮的组合结构，保证了泵具有跟高速离心泵同样优越的汽蚀性能和较高的效率性能指标。成果名称：高浓度有机废水催化氧化技术省内第一完成单位：嘉兴市大禹环保技术开发有限公司省内第一…     

离心油泵口环间隙对泵腔内流动的影响

对选用的低比转速离心油泵进行2种不同计算域的数值模拟,证明包含叶轮口环及前后泵腔计算域的计算结果更准确,且泵腔中流体的旋转角速度约为叶轮旋转角速度的30%～50%.为了反应叶轮口环间隙大小对泵腔流体流动的影响,改变叶轮前口环间隙大小后重新进行数值模拟,结果表明其大小对泵腔内流体流动的压力及速度的分布均有较大影响,随着间隙值的增大,压力系数变小,泵腔内流体的速度随之增大.     

离心泵定常计算中叶轮转动位置的影响

利用ANSYS CFX11.0软件,采用标准k-ε湍流模式封闭雷诺应力项,选取6组不同的叶轮转动位置,分别在两种工况下,对离心泵内部流动进行三维定常湍流数值模拟,获取了离心泵内部流场结构,计算泵的扬程及效率.通过与外特性试验及非定常计算结果进行对比,分析了定常计算中,叶轮转动位置对离心泵外特性预测结果的影响.