改型环形灌注泵的径向力研究

为解决灌注泵的泄漏问题，对灌注泵的3个特征及轴封泄漏量的解析式进行了分析，认为轴封间隙过大是导致灌注泵泄漏的主要原因，而轴封间隙是由作用在叶轮上的径向力引起的，普通离心泵径向力及轴封间隙过大因而不适合用作灌注泵，设计出一种改型环形离心泵，其压水室由一般环形流道和一段螺旋形流道组成，对环形压水室、螺旋形压水室及环形－螺旋形压水室泵径向力的定性分析表明：这种必型环形灌注泵的径向力小，且最小径向力点向小流量方向偏移，正好满足灌注泵小流量小径向力的要求，对这种改型环形泵的轻向力进行了测试，并将结果与相同比转速下涡形泵和环形泵径向力的计算值进行了比较，也证实了上述结论。     

改型环形灌注泵的径向力研究

为解决灌注泵的泄漏问题 ,对灌注泵的 3个特征及轴封泄漏量的解析式进行了分析 .认为轴封间隙过大是导致灌注泵泄漏的主要原因 ,而轴封间隙是由作用在叶轮上的径向力引起的 .普通离心泵径向力及轴封间隙过大因而不适合用作灌注泵 .设计出一种改型环形离心泵 ,其压水室由一段环形流道和一段螺旋形流道组成 .对环形压水室、螺旋形压水室及环形 -螺旋形压水室泵径向力的定性分析表明 :这种改型环形灌注泵的径向力小 ,且最小径向力点向小流量方向偏移 ,正好满足灌注泵小流量下小径向力的要求 .对这种改型环形泵的径向力进行了测试 ,并将结果与相同比转速下涡形泵和环形泵径向力的计算值进行了比较 ,也证实了上述结论     

单流道泵内部流动研究方法探讨

该文将单流道泵叶轮和涡壳作为一个整体，利用势流理论计算了单流道泵内部流动，对流场进行初步分析，得到了叶轮转至不同角度时水对叶轮的径向力以及水功率．同时，作者还利用湍流模型对单流道泵内三维湍流流动进行了数值模拟，并通过两种方法的结果比较和与实验对比以及对应用前景分析等验证了研究方法的实用性．     

基于位置控制的数字式多功能泵的实现

对径向柱塞变量泵的变量执行机构工作原理作了简要分析,认为泵的排量控制(位置控制)即为实现泵的多功能控制的基础。基于此原理,设计了实现径向柱塞变量泵恒流,恒压,恒功率的多功能控制的总体方案。     

基于多泵联合的径向柱塞泵流量脉动优化方法

针对径向柱塞泵在工作中输出油液存在的固有流量脉动,介绍了一种对径向柱塞泵流量脉动进行优化的新思路,提出了一种多泵并联减小径向柱塞泵流量脉动降低液压系统噪音的新方法。通过对径向柱塞泵以及奇奇并联和偶偶并联情况下瞬时流量、脉动率的计算,推导出最佳的错位并联角度,最后在MATLAB环境下构建径向柱塞泵以及双泵并联情况下瞬时流量模型进行动态仿真。仿真结果表明,双泵在错位并联的情况下输出油液的脉动率仅为单泵的1/4,显示了该方法在减小径向柱塞泵流量脉动方面的可行性和有效性。     

电液比例负载敏感径向柱塞变量泵工作原理及特性分析

在定量分析计算了径向柱塞泵变量力的基础上,将电这比例压力控制、电液比例流量控制、负载敏感控制技术用于径向柱塞泵,并对该泵变量性能进行了分析和实验研究。研究证明,该泵是一种新型的电-液一体化高效节能液压元件。     

深海扬矿泵内部非定常流体径向力研究

基于深海扬矿泵是深海采矿系统的关键设备,泵内部流动较复杂,无法用公式对流体径向力进行理论计算等,采用试验和数值模拟方法对其作用规律以及产生机理进行研究。首先,对泵内流场进行定常数值计算。然后,进行非定常数值计算,得到泵内压力和径向力的时域和频域图。研究结果表明:在对泵内流场进行定常数值计算时,发现扬程、功率和效率的模拟值与试验值较吻合,从而验证了数值模拟方法的可行性;叶轮和导叶的动静干涉是泵内产生压力脉动和不平衡径向力的重要原因;泵内压力和径向力均呈周期性脉动;叶轮内的压力脉动周期和主频与导叶的叶片数相关,导叶内的压力脉动周期和主频与叶轮叶片数相关,而两者的径向力脉动周期和主频则均与叶轮叶片数相关。     

水面小振幅波的分析

建立了水波的基本方程，求出了无限深水域小振幅波的行波解，进行了分析，得到了水波中质点运动的明确图象     

三极并联齿轮泵理论分析

针对普通齿轮泵流量品质差、不平衡径向力大和"平衡式复合齿轮泵" 结构复杂、泄漏点多,制造、装配精度要求及成本高、难以获得工业应用等的不足,提出了一种具有3个子泵结构的新型并联齿轮泵设计方案.该方案依据设计模型,对其结构原理、功率密度、径向力、流量特性、流量脉动等进行了理论分析.结果表明:该泵具有轴向尺寸小、功率密度高、主动齿轮所受径向力平衡、从动齿轮所受径向力大为减少等特点.适当选取齿数,可使泵的流量脉动显著减小,流量品质提高.     

力平衡型多输出径向柱塞泵的曲线与流量分析

提出了力平衡型多输出径向柱塞泵,克服了受力不平衡的技术难题,通过切换工作方式实现两种或多种流量的输出.对泵的导轨曲线进行了设计与优化分析,导轨曲线在设计中借鉴双定子叶片泵曲线的构成形式采用两个圆弧曲线与过渡曲线搭配的形式,其中过渡曲线为修正后的阿基米德螺旋线,保证了泵的平稳性与径向受力平衡,对泵不同工作方式下的流量进行了计算,对瞬时流量进行了研究,结果表明:各种工作方式下的流量脉动都较为平稳,内外泵单独工作的瞬时流量最大值与最小值相差不超过0.3m L/s.搭建了力平衡型多输出径向柱塞泵试验台,试验结果表明:随着调定压力的升高,泵在不同工作方式下的容积效率下降都较为明显,最低达到80%,须进一步提高零件的加工精度并完善泵的密封配合.     

双配流盘径向柱塞泵定子内曲线特性分析

针对双配流盘径向柱塞泵的振动与冲击问题,建立了双配流盘径向柱塞泵7种定子曲线的数学模型.对幅角修正等加速运动规律和匀变加速运动规律的滚子中心运动方程进行了修正,通过Matlab仿真绘制了各自的周期角定子曲线.综合比较了不同定子内曲线下柱塞副的度速度、度加速度、压力角、瞬时扭矩和瞬时流量等特性,分析得出八次内曲线度速度、度加速度曲线变化连续光滑,压力角适中,瞬时扭矩、瞬时流量变化量都最小并且瞬时扭矩的最大值最小.     

基于遗传算法-BP神经网络的径向式导叶多级泵水力性能优化

针对径向式导叶多级泵内部流动状态复杂多变而导致其水力性能曲线难以精确测量的技术难题,采用遗传算法(ge-netic algorithm,GA)迭代优化反向传播(back propagation,BP)神经网络的权值与阈值,构建了基于GA-BP神经网络的径向式导叶多级泵水力性能预测模型,以MD500-57型径向式导叶多级泵为研究对象,建立了输入层为13个神经元、隐含层为10个神经元、输出层为2个神经元的GA-BP神经网络,采用正交试验方法设计了试验参数的正交试验方案,运用数值模拟计算方法对正交试验方案进行求解,获得了试验参数的训练样本,并对神经网络进行训练与测试,计算了过流部件关键几何参数的最优组合方案.试验结果表明:优化后该多级泵在设计工况下扬程增加了2.4 m,效率提高了3.34％,且高效区范围变宽.     

地下水取水井群系统的水力平衡计算

针对地下水取水井群系统中经常遇到的运行时水力不平衡所造成的各种问题,如总水量的下降、单井出水量不符合设计流量和水泵能量的浪费等,应用虚环平差原理,通过改进Hardy Cross算法,模拟计算取水井群系统的运行情况,解决了井群系统的水力不平衡问题,使系统合理运行。据此编制了计算机应用程序,并进行了实例验证,效果良好。     

液环真空泵吸排气段壳体型线耦合优化分析

采用直接自由曲面变形方法对液环真空泵吸排气段整个壳体型线进行参数化控制,运用响应面法建立壳体型线与进口真空度和效率的多参数回归模型,基于NSGA-Ⅱ算法进行液环真空泵性能的多目标优化,并对比分析优化模型与初始模型的内流场和外特性.结果表明:NSGA-Ⅱ多目标优化得到真空度最优模型的真空度提升了4.5%,效率最优模型的效率提高了1.3%;壳体型线的各个区域对液环真空泵的进口真空度和效率都有显著影响,但吸气段壳体型线对液环真空泵性能的影响明显大于排气段;在传统设计的基础上,适当增大吸气段壳体的径向尺寸有利于提升泵进口真空度,具有较小吸气区流道面积扩散比和排气区流道面积收缩率的壳体型线水力效率更高;压缩区径向尺寸较小的壳体型线有利于提升排气口压力,减少排气口回流,从而提升泵的效率.     

新型混合径向磁轴承结构及其磁力特性

针对当前永磁偏置径向磁轴承的永磁磁路的磁通密度低,磁力小,缺乏自稳定的问题,提出一种应用于立式轴流泵的新型混合径向磁轴承结构.应用分子电流法及虚位移定理建立新型混合径向磁轴承承载力的非线性模型及其线性化方程,分析得出新型径向混合磁悬浮轴承在径向某个自由度上具有自稳定的特点,且永磁轴承可以减小系统总的位移负刚度.研究结果表明,采用Halbach阵列结构后,混合磁轴承气隙的磁通密得到很大提高.电流刚度和位移刚度与平衡点的初始电流及初始间隙密切相关,在平衡位置附近电流刚度和位移刚度呈线性变化,当气隙增大时仍保持较好的线性度,而当气隙减小时呈现一定的非线性特性.     

轴流无叶喷嘴出口子午倾角对级特性的影响

本文对3套不同出口子午倾角的轴流无叶喷嘴出口气流参数分布规律进行了比较,初步分析了这种三维边界层的结构,并据此引入了环量损失修正系数,以更准确地反映损失对气流参数的影响;通过对压力的径向平衡计算,分析了各因素对压力分布的影响,并提出用大的内环出口倾角来控制根部边界层内α_1角的过分增大。本文实验用的喷嘴型线变化范围比较广,得出的参数分布较有规律,对轴流无叶喷嘴透平的流型设计有较高的参考价值。     

Effect of Rotating Speed Fluctuation on External Hydraculic Performance of a Vane Pump

The rotating speed fluctuation for turbomachinery is a common problem, which will cause severe destruction for equipments and basis when the fluctuation is very strong. In this paper,in order to study the transient response characteristics of a radial vane pump subjected to slight( 5%) and strong( 20%)fluctuating rotational speeds, the variation characteristics of the external hydraulic performances are numerically predicted by means of computational fluid dynamics( CFD) technology. The results manifest that the responses of head and flow rate are different relative to the fluctuating characteristics of rotational speed. The response of the former is very satisfied in synchronism,while that of the latter is hysteretic. Meanwhile,it is found that the variation tendencies of the static pressures at the inlet and outlet of the pump are completely opposite, while the response characteristics of the dynamic pressures at the inlet and outlet are nearly identical.Subsequently,in order to further reveal the transient behavior during the instantaneous operating periods,two non-dimensional parameters are employed to deeply analyze it. The result shows that the variation tendencies of these two parameters are also approximately opposite.Moreover,the quasi-steady assumption is not able to be used to accurately assess the transient flow during transient operating periods. The comparison results show that the transient behavior does not show obvious distinctions between slight and strong fluctuating rotating speeds.     

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.