含沙水下单级双吸离心泵叶片磨损特性分析

为了研究含沙水下单级双吸离心泵叶轮的磨损规律,采用比转速相等原则,用相似换算法将AABS150-365原型泵转换为模型泵.基于Mixture多相流模型和标准k-ε湍流模型,并结合SIMPLEC算法,在清水介质和固液两相流介质条件下对模型泵内部流动进行全流道三维定常数值模拟,分析在不同的初始固相体积分数和粒径下,叶片工作面和背面的固相相对速度和固相浓度的变化情况,并对叶轮的磨损量进行计算.通过对输送清水介质时泵外特性试验数据与数值模拟结果的对比,间接的验证了数值计算方法的可靠性.研究表明,随着粒径和固相体积分数的增大,叶片背面的固相相对速度和固相浓度较工作面高,从前盖板到后盖板固相相对速度和固相浓度是逐渐增高的;叶轮主要磨损部位在叶片背面的中后部,尤其是出口处.该研究对于分析叶轮磨损机理和优化叶轮设计来预防磨损有一定的参考价值.     

齿轮传动耐磨损模糊可靠性分析与计算

在阐述齿轮传动磨损可靠性设计的基础上 ,分析和讨论了齿轮传动中磨粒磨损过程的模糊性特点 ,给出了模糊可靠度的计算公式 ,通过例题解答 ,对常规可靠度与模糊可靠度两种计算结果进行了对比分析。因此 ,在齿轮传动设计时 ,对零件的磨粒磨损可靠性设计、具有广泛的灵活性和适用性。     

齿轮传动耐磨损模糊可靠性分析与计算

在阐述齿轮传动磨损可靠性设计的基础上,分析和讨论了齿轮传动中磨粒磨损过程的模糊性特点,给出了模糊可靠度的计算公式。通过例题解答,对常规可靠度与模糊可靠度两种计算结果进行了对比分析。因此,在齿轮传动设计时,对零件和的磨粒磨损可靠性设计,具有广泛的灵活性和适用性。     

微型泵半开式离心叶轮的空化性能

为了解空化性能对微型泵运行可靠性的影响,对两个半开式离心叶轮进行了空化实验。两试验叶轮在断面上具有相同的叶片型线,其中一个为二维叶片,另一个为倾斜叶片。为了与实验对比,在每个叶轮最佳效率点附近,基于标准k-ε模型和VOF空化模型进行微型泵内三维紊流计算。研究揭示了所试验的微型泵具有与常规尺寸离心泵相当的空化性能;随着叶尖轴向间隙增大,微型泵的空化性能下降;对半开式叶轮,采用倾斜叶片,既可提高微型泵的水力性能,还能提高其空化性能。研究显示叶轮进口流动均匀是空化性能得到改善的重要原因。     

应用模糊综合评判法对液固两相流泵磨损程度的研究

针对目前评价液固两相流泵磨损程度的方法在定量分析方面存在的不足，应用二级综合评判法建立了包手运行、介质，结构各环节及其各环节对泵磨损类型的因素体系，确立了泵磨损的模糊分类等级对应分值，构造了磨损模糊关系矩阵。     

综合传动铸铁密封环磨损模糊可靠性分析与计算

为了提高综合传动密封装置的可靠性和耐久性,在对密封环磨损机理和失效特性研究分析的基础上,应用模糊理论建立综合传动铸铁密封环的模糊可靠性模型,推导出模糊可靠度计算的数学表达式.根据耐磨性试验所获得的密封环磨损速度,计算出密封环在不同时间段上模糊可靠度以及耐磨寿命,计算结果与实际工作情况相符,说明运用模糊数学能更好地描述密封环耐磨性可靠度的变化.该方法亦可应用于其它机械摩擦磨损类零件的可靠性分析与计算.     

部分流泵非定常流动分析

在设计工况下采用滑移网格技术对部分流泵进行了整机非定常流动数值计算,分析了叶轮、蜗壳内典型的非定常流动规律.计算表明:部分流泵内流的非定常特性明显,蜗壳喉部尤为剧烈;瞬时扬程的变化是由于叶轮与蜗壳喉部强烈的非定常流动特性所决定的,只有采用非定常计算方法才能反映其内流的实质.该计算为进一步研究部分流泵的内流现象、提高效率、减少水力损失提供了一定的理论依据.     

压气机叶片模糊可靠性研究

以压气机叶片为可靠性分析对象,给出了其失效的模糊定义和模糊可靠性数学模型．用常规可靠性计算方法和本模型分别计算了压气机叶片的可靠度．结果表明,模糊可靠性方法更加合理．     

压气机叶片模糊可靠性研究

以压气机叶片为可靠性分析对象给出了其失效的模糊定义和模糊可靠性数学模型,用常规可靠性计算方法和本模型分别计算了压气机叶片的可靠度。结果表明,模糊可靠性方法更加合理。     

磨损的模糊可靠性设计

利用可靠性和模糊集理论建立了磨损的模糊可靠性设计公式,并推导出磨损量服从正态分布,模糊分布为降半矩形,降半梯形及降半正态分布时的模糊可靠度计算公式。给出了计算实例,这种方法可以推广到类似的可靠性设计中。     

渣浆泵内固相颗粒冲蚀特性的数值模拟

应用雷诺涡粘模型(液相)、离散相流动模型(固相)和压力耦合流场计算法,对渣浆泵全流道内固液两相湍流场的固相颗粒的冲蚀行为进行数值模拟.研究泵转速、固相粒径和叶片参数对颗粒冲蚀特性的影响.研究结果表明:随着泵转速的提高或者粒径的增大,颗粒冲击叶片表面的位置逐步移向叶片的头部,颗粒的冲击速度和冲击角度随之增大;不同叶片参数的叶轮对固相颗粒的冲蚀行为影响明显;数值模拟的研究成果可应用于抗冲蚀磨损叶轮的设计.     

大型液压全调节竖井贯流泵的设计与应用

竖井贯流泵是大型水利工程中的核心动力装备,如何提高其可靠性和稳定性并拓展其工程应用范围一直是制约泵行业技术进步的瓶颈。为了从根本上解决常规液压全调节竖井贯流泵存在的不足,根据浙江嘉兴南台头泵站工程实际需求,设计开发一种新型液压全调竖井贯流泵。文章介绍了大型液压全调节竖井贯流泵机组的水力性能、泵站总体设计,水泵结构特点和液压全调节机构,阐述了叶片全调节原理以及反馈原理。该泵的总体技术优点为采用活塞缸带动叶片转动,调节叶片角度;采用外置式反馈结构,反馈信号为可视化的机械指针信号,且有锁固装置。该泵的性能、机组的整体结构和辅助设备的选型配置均符合各项设计要求,已成功应用于浙江嘉兴南台头排水泵站,为类似泵站的设计开发及工程应用奠定了实践基础。     

金刚石圆锯片磨损过程的研究

通过对金刚石圆锯片锯切花岗石过程的试验研究和应用扫描电镜对金刚石锯齿的磨损表面进行的形貌观察，发现金刚石存在五种基本的磨损形态：初期磨损、抛光、局部破碎、大面积或整体破碎和脱落，金刚石一般都要经过初期磨损、正常磨损和剧烈磨损三个磨损阶段．应用统计学方法探讨了金刚石锯片的磨损过程与锯切性能的关系，为生产厂家改善锯片的锯切性能提供了理论依据和方法．     

离心式水泵叶栅流动研究

离心式水泵叶栅流动很复杂,必须采用试验与数据分析相结合的方法,才能真正有益于工程实践．本文主要介绍应用ＴＳＩ二维激光多普勒测速仪探测离心式水泵叶栅流场,清晰地看到轴向涡旋对叶栅流动的影响,发现离心式泵叶栅出口处液流周向分速沿圆周变化不大．简单介绍了对试验水泵进行数据计算的结果．激光测速、流场显示以及三维数值分析结果都表明试验水泵叶片压力侧有严重的回流现象．     

南水北调工程江都抽水站变角经济运行研究

针对江都抽水站泵站扬程经常变化的特点,提出了利用已有的叶片全调节功能实现泵站变角经济运行的方式,即在满足泵站所需抽水流量的前提下,根据实际扬程,以泵站装置效率最高为目标,确定水泵叶片角度和开机台数.江都抽水站实施变角经济运行后,泵装置效率提高最高可达6.84%.     

叶片包角对离心泵流场及脉动特性的影响

针对离心泵非定常流动压力脉动特性,采用滑移网格的大涡模拟技术对叶片包角分别为95°,100°,105°,108°的4副叶轮进行数值模拟.分析了叶片包角对离心泵水力性能、叶轮出口"射流-尾迹"、测点压力脉动频谱特性和叶轮径向力的影响关系.结果表明:随着包角的增大,离心泵的水力性能下降;包角适当增大,会使叶轮射流-尾迹流动结构变弱.在设计工况下,蜗舌附近测点压力脉动最大;在蜗壳螺旋段压力脉动强度沿流动方向逐渐变弱,而在叶轮流道内压力脉动沿流动方向逐渐增强,在叶轮出口处达到最大;而离心泵叶轮所受径向力随着包角的增大而减小,适当地增大包角可以提高离心泵运行的可靠性.     

基于DOE及RSM的液力变矩器叶片数对性能的影响及优化

为解决一维束流理论难以有效地对液力变矩器叶片数进行优化的问题,建立液力变矩器三维流动设计分析平台,利用实验设计方法,研究了各叶片数对液力变矩器性能的影响,并在响应曲面基础上对叶片数进行了优化.结果表明,泵轮、涡轮叶片数对最高效率和起动转矩比有较大影响,泵轮、导轮叶片数对泵轮扭矩系数有较大影响.优化后,液力变矩器各性能指标均有提高.     

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.     

快堆二回路钠泵叶轮与导叶叶片数设计探讨

快堆二回路钠泵是目前世界上最先进的第四代核电核心装备之一,在保证安全运行的条件下提升其运行效率至关重要.基于其原型样机的性能要求和限制尺寸,采用一元设计与CFD相结合的方式进行钠泵叶轮和导叶的水力设计并且探究钠泵叶轮叶片数与导叶叶片数的匹配规律.结果表明:只改变导叶叶片数时,不同的导叶叶片数对钠泵效率和扬程影响的最大差值分别为4.01 %和9.75%的设计参数.设计工况下钠泵叶轮与导叶叶片数的最佳匹配值为:叶轮叶片数为5、导叶叶片数为8,叶轮叶片数为6、导叶叶片数为9,叶轮叶片数为7、导叶叶片数为11,即导叶叶片数在叶轮叶片数的1.5倍附近时,泵的水力性能达到最优值.符合钠泵性能要求且水力性能最优的叶轮叶片数与导叶叶片数的匹配方案为:叶轮叶片数为6、导叶叶片数为11.     

基于模糊理论的双圆弧齿轮传动的随机可靠性设计

模糊可靠性设计是机械设计领域中一种较为先进的设计方法。根据模糊数学和可靠性设计理论,建立了双圆弧齿轮传动的模糊可靠性设计的数学模型,探讨了其计算方法,并结合实例进行了具体的模糊可靠性设计。结果表明,该方法是一种更具科学性、更符合客观实际的设计方法。