低比转数旋喷泵的试验研究

介绍了一种低比转数旋转喷射泵的结构、工作原理及性能特点．通过对产品的设计与试验，分析了叶轮及集流管的几何参数对旋转喷射泵水力性能的影响．     

低比转数离心泵内流场的PIV试验研究

为了揭示低比转数离心泵内部流动特征,采用粒子图像测试(PIV)技术对3个工况6个不同相位离心泵内的流动情况进行了试验研究,获得了泵内的动压及速度矢量的分布情况.试验结果表明:设计工况下,不同相位叶轮各流道内的动压分布基本一致,且随着半径的增加,动压值也有所增加;在t=0和t=2T/6相位,相位不同工况w/u比值的最大值靠近吸力面处,而在t=4T/6相位,最大值出现在流道中间区域,这说明隔舌对于流道内的速度分布有较大影响;随着流量的增加,蜗壳内的绝对速度也随之增加,在同一工况的不同相位,蜗壳内的速度基本相同.     

低比转数离心泵提高效率的研究

本文对n_s=40的离心泵能量性能进行了实验研究。通过对不同出口安放角叶轮的能量平衡试验,了解到出口安放角对泵能量性能的影响。本文给出了低比转数离心泵叶轮主要结构参数的选择方法。在叶轮的长短叶片方案中,本文首次采用了短叶片进口边向长叶片背面偏置的方法,从而使泵的能量性能进一步提高。     

低比转数叶轮的优化设计

离心泵的效率主要由叶轮的水力模型决定,叶轮的圆盘摩擦损失与叶轮外径的5次方成正比,减小叶轮的外径就成为提高泵效率的重要途径之一.文中根据实际使用叶轮的参数,用理论和经验相结合的方法改进原有叶轮叶片的各几何参数,并进行优化组合,同时计算了叶轮出口外径为最小值时叶轮的出口安放角,使叶轮的效率达到最高.     

低比转数离心泵叶轮的汽蚀计算法

本文是在理论分析与实验资料综合的基础上导出了既有较好效率,又能防止叶轮损坏的低比转数泵的运行工况。按给定的汽蚀参数计算了吸水段的构型。     

低比转数自吸泵设计计算方法的探讨

低比转数自吸泵由于自吸缘故多了几个损失,所以效率要比普通离心泵要低。要提高自吸泵的效率,可以通过试验研究,结构改进和设计计算方法的修正。其中设计方法的修正尤为重要,因为光从结构上想办法仍不能达到较高的效率,必需设计方法上的改进。增大流量设计法——即按普通离心泵速度系数设计法以增大设计流量的办法进行计算。这样设计出来的自吸泵效率可以提高。这种方法运算简便。曾参加2ZX-35自吸泵研制的有顾瑞康,蒋履祥两位讲师及南京市机械研究所王载庭工程师,高原技术员等。     

低比转数离心泵叶轮内部流动的测量

设计了一副5叶片的低比转数离心泵叶轮,并应用二维粒子图像速度仪(P IV)成功地测试了转速1250 r.m in-1下5个不同工况以及相同流量、转速分别为1 000,750 r.m in-1工况下叶轮内的瞬时流场.测试结果充分揭示了叶轮内相对速度矢量场的特征及其分布规律.结果表明:离心泵叶轮通道内液体受曲率、旋转产生的离心力和科里奥力作用,相对速度由叶片进口吸力面高、压力面低滑移为出口压力面高、吸力面低,叶轮内部的流动呈现非对称、非均匀特点;相同流量不同转速下叶轮内部流场的规律基本相似,但流动偏转角(Δβ)随转速增大而增大.     

向心式透平无叶蜗壳

本文提出了对向心式透平无叶蜗壳内的流动的新解法,以及减少损失的措施,文章包括一系列的试验结果和分析。     

向心透平蜗壳轴向对称性影响的数值模拟研究

基于三维Naiver-Stokes方程组，采用分块结构化网格，用数值计算的方法模拟了矩形截面轴向对称和非对称蜗壳内气体的流动．湍流模型采用Baldwin—Lomax代数模型．模拟的结果表明，对称蜗壳和非对称蜗壳在出口气流特征上基本一致，非对称蜗壳气流的周向均匀性要优于对称蜗壳；非对称涡壳的后1／4流程出现了横向压力梯度，这个梯度容易引起二次流动损失．     

向心透平叶轮振动频率的有限元分析

应用ANSYS有限元软件对一个小型燃气轮机向心涡轮的叶轮固有频率进行了数值分析．基于有限元方法建立了叶轮的振动方程，对方程中非线性的初应力刚度矩阵与离心刚度矩阵采用了线性简化，应用Block—Lanzos法求解振动方程的特征值．结果表明，当叶轮转速上升时，旋转柔化效应使叶轮的低阶振动频率，尤其是第1阶弯振频率不断下降，到某个转速时出现“零频”现象，原高阶静频依次成为低阶频率；第1阶振型发生变化，但是基频大小基本没有变化；整体式叶轮主要振动形式是叶轮的弯扭振动．     

低比转数自吸泵设计计算方法的探讨(续)

增大流量设计计算法不仅适用于低比转数单蜗壳外混式自吸泵,同样也适用于低比转数双壳外混式和双蜗壳内混式自吸泵的设计.     

超临界二氧化碳向心透平设计与热流固耦合研究

为了适应兆瓦级超临界二氧化碳(SCO₂)布雷顿循环系统的需求,本文在1 MW功率等级SCO₂向心透平设计基础上,通过雷诺平均Navier-Stokes方程(RANS)的方法开展了透平流道内流动的三维数值模拟,分析了透平的变工况性能,研究了叶顶间隙的大小对流动效率的影响规律。基于热流固耦合方法,根据数值模拟结果与透平叶轮的实际运行条件,施加相应热载荷与气动载荷,并考虑到轮背泄漏流引起的轴向推力,开展了透平动叶轮的运行安全性分析。结果表明：设计工况下透平的等熵效率达到83.53%,输出功率达到1 188.57 kW,所设计的透平具有良好的变工况性能;采用TC4钛合金制造的透平叶轮的最大总形变为0.570 mm,其中最大轴向形变为0.303 mm,叶轮结构的内部应力远小于材料的屈服强度。本文的工作可为未来兆瓦级SCO₂布雷顿循环系统的透平研制提供基础数据与理论支撑。     

低铝硅比烧结试验研究

本文对低铝硅比生料烧结进行试验研究，探索在混联法工艺中实现降低烧结产品比例的有效途径，从而降低生产过程中能耗，提高经济效益。     

微型燃气轮机向心透平导向器的流场分析与设计研究

对微型燃气轮机向心透平导向器叶片型线的设计原则进行了探讨,设计出了5种尾缘厚度的导向器叶片,并分别对其通道流场进行了全三维黏性数值模拟.研究结果表明:以该型线设计原则设计出的高亚音速向心透平导向器叶片具有较高的流动效率,并且可以有效减小向心透平的径向尺寸;尾缘相对厚度对导向器叶片流动特性及效率影响较大,尾缘相对厚度每增加1%.叶轮进口气流角将减小约0.03°,速度系数将降低约0.1%.考虑到目前高温合金精密铸造的工艺水平,导向器叶片尾缘厚度取0.6~1.0 mm、尾缘相对厚度小于15%可以获得较高的气动性能.     

小功率向心透平叶轮内部流动及其分离特性的研究

本文通过准三元流动分析和进一步发展的分离流动计算方法,对在变工况下工作的涡轮增压器造平φ75mm叶轮的内部流场进行了数值计算和分析,深入地揭示了小功率向心透平叶轮内部的流动规律及分离特性,提出了抑制分离、改善流动的叶轮改型的关键措施及进一步研究的方向。对增压器一类的小功率向心造平叶轮的设计和改进研究具有实用意义。     

向心透平无叶导向器的简化二元流动分析方法

本文讨论了设计向心透平无叶导向器的两种方法:一元流动分析方法和简化的二元流动分析方法,并给出了适用于不同蜗管截面形状的计算公式。文中比较了上述两种方法的差别,并指出在常见的结构条件下,一元流动分析方法的计算误差仅为二元的2%以下。因此在手算的条件下仍可利用比较简单的一元的方法来设计无叶导向器。本文附录中给出了供719电子计算机使用的二元计算的程序框图。     

节段式多级离心泵比转数的选择

本文从节段式多级离心泵的比转数、级数和效率关系入手,以目前水泵制造业工艺水平所能达到的精度为依据,在对现有节段式多级离心泵的结构特点进行统计和分析的基础上,指出了比转数与泵转子动力特性之间的内在联系。即通过泵的结构参数、力学特性和性能参数之间的联系,建立了相互间的函数式。并给出了节段式多级离心泵的合理范围,比转数n,等于60～100,级数i不超过6级。文中还进行了实例分析,证明用本文提出的方法可以达到在结构设计之前合理确定比转数的目的。     

向心透平圆截面无叶导向器的设计方法

本文介绍了向心透平圆截面无叶导向器的一种设计方法,这种设计方法既适用于透平全周进气的情况,也适用于部分进气的情况。文章最后归纳出几条具体的设计计算步骤,设计者只要按照这些步骤,便可十分简捷地进行设计计算。     

向心式透平无叶蜗壳损失的理论计算方法

本文提出了运用三元附面层理论具体求解向心式透平无叶蜗壳流动损失的理论计算方法。