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基于热容法的表面张力贮箱流动及传热特性研究
1
作者 翟璐璐 张梁 +2 位作者 朱祖超 刘锦涛 李文 《流体机械》 北大核心 2025年第10期94-101,共8页
为了实现在轨卫星剩余推进剂的精确测量,基于热-流-固耦合计算方法,开展了热容法测量时推进剂瞬态流动及传热特性的数值计算,分析了不同沉底加速度工况下贮箱内推进剂的流动特性、温度分布及热通量分布特性,通过对比仿真与试验监测点实... 为了实现在轨卫星剩余推进剂的精确测量,基于热-流-固耦合计算方法,开展了热容法测量时推进剂瞬态流动及传热特性的数值计算,分析了不同沉底加速度工况下贮箱内推进剂的流动特性、温度分布及热通量分布特性,通过对比仿真与试验监测点实时温度变化数据,验证了数值计算模型的准确性。结果表明,贮箱内液体推进剂晃动频率随着沉底加速度的增大而增大,沉底加速度由0.0665 m/s^(2)增大至0.294 m/s^(2)时,推进剂晃动频率由0.055 Hz增大至0.116 Hz,气液交界面上方流体温度变化相较交界面下方的温度变化更加明显;以总功率180 W对贮箱表面持续加热180 s后,贮箱外壁面与流-固交界面存在一定温差,平均温差为0.12 K;监测点位置越低,温度上升越缓慢,贮箱内温度监测点温度变化主频率与液体推进剂晃动频率变化一致。研究结果可为在轨卫星推进剂剩余量测量提供参考。 展开更多
关键词 热容法 表面张力贮箱 微重力环境 推进剂 流动特性 传热特性
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基于叶片仿生优化的离心泵压力脉动控制
2
作者 王红超 林言丕 +1 位作者 李晓俊 朱祖超 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第3期224-230,共7页
为降低离心泵动静干涉区域的压力脉动,设计了一种仿生正弦尾缘结构.采用试验和数值计算相结合的方法,定量研究了仿生叶片尾缘结构对离心泵压力脉动的减弱效果.引入压力脉动强度系数,获得了离心泵内部的压力脉动强度分布,对离心泵流场中... 为降低离心泵动静干涉区域的压力脉动,设计了一种仿生正弦尾缘结构.采用试验和数值计算相结合的方法,定量研究了仿生叶片尾缘结构对离心泵压力脉动的减弱效果.引入压力脉动强度系数,获得了离心泵内部的压力脉动强度分布,对离心泵流场中的高强度压力脉动区域进行精确定位.研究结果表明:采用仿生正弦结构尾缘叶轮可以消除离心泵动静干涉区内的高频压力脉动,有效提高离心泵动静干涉流场稳定性,从而减小离心泵动静干涉区域内的压力脉动强度;仿生叶片尾缘结构还能够破除叶片尾缘大尺度涡结构,有助于改善叶片尾缘涡的不断脱落引起的流场局部振荡;与采用原始尾缘相比,采用仿生叶片尾缘结构时,离心泵动静干涉区压力脉动振幅下降了约5.7%,定量说明了仿生叶片尾缘结构的流场稳定效果.研究结果有助于改善离心泵动静干涉区域的压力脉动特性,提高泵运行稳定性. 展开更多
关键词 叶片尾缘 仿生优化 压力脉动 动静干涉 涡结构
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基于MOEA/D算法的熔盐泵空间导叶参数优化研究
3
作者 刘广兵 董文平 +4 位作者 夏添 文宏刚 朱祖超 李晓俊 任启乐 《流体机械》 北大核心 2025年第5期56-63,共8页
针对某50 MW光热电站用熔盐泵性能不足,过流部件流动效率低下的问题,以泵空间导叶作为研究对象,开展多目标优化设计。采用主成分分析方法对导叶几何参数进行识别,确定了对泵性能影响显著的5个几何参数作为优化变量,即导叶最大外流线直... 针对某50 MW光热电站用熔盐泵性能不足,过流部件流动效率低下的问题,以泵空间导叶作为研究对象,开展多目标优化设计。采用主成分分析方法对导叶几何参数进行识别,确定了对泵性能影响显著的5个几何参数作为优化变量,即导叶最大外流线直径D2、导叶进口角α1、导叶出口角α2、导叶叶片包角φ和叶轮与导叶径向安装间隙L2。利用回归向量机结合RBF神经网络构建了泵效率、扬程与优化变量之间的近似模型,并通过R2方法进行模型精确度分析,其值大于0.95,满足误差要求;基于MOEA/D算法进行导叶几何参数寻优,获得优化导叶最佳几何参数取值,并进行了工程设计,得到了优化导叶样件;对比分析了导叶优化前、后对泵性能的影响规律。结果表明,最优设计参数为D2=451 mm,α1=21.2°,α2=88.1°,φ=94.5°,L2=4.5 mm,优化后泵扬程提升了4.98%,效率提升了4.32%,水力性能提升明显,泵内压力梯度变化更为平稳,其动静压能转化效率提升,流动分离涡的强度及大小均有明显削弱,水力损失降低,泵流动特性改善明显。研究结果对熔盐泵的优化设计提供参考。 展开更多
关键词 熔盐泵 空间导叶参数 支持向量回归 多目标差分进化算法 数值仿真
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高速泵变螺距诱导轮的设计分析 被引量：15
4
作者 朱祖超 王乐勤 汪希萱 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期102-106,共5页
通过分析诱导轮设计的理论基础，建立了比较完善的变螺距诱导轮设计方法，给出了其主要参数的计算公式，按照本文方法设计的一台高速泵变螺距诱导轮取得了很好的汽蚀性能。
关键词 高速泵 诱导轮 设计 离心泵
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双流道泵输送固液两相混合物的水力试验研究 被引量：5
5
作者 朱祖超 崔宝玲 +2 位作者 李昳 谭东华 偶国富 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1554-1557,共4页
为了分析固液混合物对高速双流道输送泵性能的影响,在转速为2900 r/min工况下,开展了输送4种粒径固体物质与不同浓度的固液两相水力性能试验研究,其最大固体颗粒直径达到48 mm,得到了其在不同工况下固液混合输送的性能规律.实验结果表明... 为了分析固液混合物对高速双流道输送泵性能的影响,在转速为2900 r/min工况下,开展了输送4种粒径固体物质与不同浓度的固液两相水力性能试验研究,其最大固体颗粒直径达到48 mm,得到了其在不同工况下固液混合输送的性能规律.实验结果表明,输送固液两相介质时泵进出口压力、扬程、效率比清水试验工况下低,更易发生汽蚀;在相同流量和浓度的工况下,随着输送的固体颗粒粒径增大,效率略有升高,扬程受粒径变化影响较小;在相同流量和粒径颗粒的工况下,随着输送混合物中固体颗粒浓度的增加,扬程及效率呈递减趋势.高速双流道泵的结构可以用来输送海底金属矿物质. 展开更多
关键词 双流道泵 固液两相 固体颗粒 水力试验
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LNG储运安全保障技术发展与展望 被引量：10
6
作者 朱祖超 崔宝玲 +2 位作者 张光 王超 于佳文 《流体机械》 CSCD 北大核心 2024年第9期84-97,共14页
中国作为液化天然气(LNG)进口大国主要通过LNG运输船运至沿海地区的LNG接收站,经气化后向内陆地区通过管道进行输送,其中,储罐和高压泵等储运关键设备发挥着核心支撑作用。本文阐述了LNG从船运到LNG接收站再进入管线输送过程中所涉及的... 中国作为液化天然气(LNG)进口大国主要通过LNG运输船运至沿海地区的LNG接收站,经气化后向内陆地区通过管道进行输送,其中,储罐和高压泵等储运关键设备发挥着核心支撑作用。本文阐述了LNG从船运到LNG接收站再进入管线输送过程中所涉及的LNG储运技术与关键设备发展状况,分析了LNG船运过程传热与蒸发抑制技术,储存、冷凝及气化等静设备以及长管线输送动力设备等关键设备的研发难点,讨论了LNG管线安全输送保障技术。提出了要进一步加强理论研究和关键技术突破,重点研发LNG储运关键设备,确保LNG储运过程的安全可靠性,实现LNG储运关键设备全部国产化和能源重大工程的自主可控发展。 展开更多
关键词 液化天然气(LNG) LNG储运设备 管线输送 安全保障技术
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低比转速高速复合叶轮离心泵的经验设计 被引量：20
7
作者 朱祖超 王乐勤 沈庆根 《流体机械》 CSCD 北大核心 1996年第2期18-21,共4页
提出了低比转速高速复合叶轮离心泵机组的经验设计方法，给出了诱导轮、复合叶轮及涡壳的主要参数的经验计算公式，按文中方法设计的两台高速泵性能很好。
关键词 高心泵 复合叶轮 低比转速 设计
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复合叶轮高速离心泵的结构设计 被引量：6
8
作者 朱祖超 王乐勤 +2 位作者 周响乐 张国乾 孙吉人 《流体机械》 CSCD 北大核心 1995年第10期15-19,共5页
阐述了高速诱导轮离心泵的结构设计方法及理论设计计算中应考虑的几个主要问题,按文中提出的方法而设计研制并已投入运行的两种高速离心泵取得了很好的性能指标,同时也表明了复合叶轮是设计高性能高速泵的关键所在。
关键词 离心泵 高速 设计
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高速泵诱导轮的设计分析 被引量：8
9
作者 朱祖超 王乐勤 汪希萱 《流体机械》 CSCD 北大核心 1997年第6期19-23,共5页
通过分析诱导轮设计的理论基础，建立了比较完善的诱导轮设计方法，给出了主要参数的计算公式，按此方法设计的两台高速泵诱导轮汽蚀性能很好。
关键词 高速示 诱导轮 设计 汽蚀性能 离心泵
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低比转速高速离心泵研究的现状与展望 被引量：7
10
作者 朱祖超 王乐勤 汪希萱 《流体机械》 CSCD 北大核心 1996年第9期25-31,共7页
从小流量工作不稳定性的机理及解决措施、流场分析和测试、水力设计方法及结构研究四个方面对低比转速高速离心泵的研究和设计现状进行综述，并阐述了其今后的发展方向。
关键词 高速离心泵 设计 离心泵
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高速泵诱导轮的设计分析 被引量：3
11
作者 朱祖超 王乐勤 汪希萱 《机械设计》 CSCD 北大核心 1998年第1期9-11,共3页
本文通过分析诱导轮设计的理论基础，建立了比较完善的诱导轮设计方法，给出了其主要参数的计算公式，按照本文方法设计的两台高速泵诱导轮取得了很好的汽蚀性能。
关键词 高速泵 诱导轮 设计 汽蚀泵
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超低比转数复合叶轮高速泵的加大流量设计 被引量：2
12
作者 朱祖超 王乐勤 +1 位作者 吕不方 汪希萱 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期53-57,共5页
阐述了超低比转数高速复合叶轮离心泵的加大流量设计方法，并给出了两个设计实例。水力试验表明，这两台采用加大流量设计的超低比转数高速复合叶轮离心泵具有很好的性能指标。
关键词 高速泵 比转数 流量 设计 复合叶轮离心泵
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低温高速离心泵的研制与应用 被引量：3
13
作者 朱祖超 王乐勤 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 1998年第4期29-36,共8页
阐述了适合于输送低温介质的高速离心泵的水力设计和结构设计方法，结构上采用长、中、短叶片相间的复合叶轮及双密封结构，理论上采用以效率为目标函数的优化水力设计方法，保证了低温高速离心泵具有很好的工作可靠性和优越的性能指标。
关键词 离心泵 结构设计 复合叶轮 密封 水力设计
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变螺距诱导轮结构设计与理论分析 被引量：9
14
作者 朱祖超 王乐勤 《浙江大学学报（自然科学版）》 CSCD 1998年第2期196-200,共5页
通过分析阐述了变螺距诱导轮的设计原则，推导了诱导轮汽蚀性能和理论扬程的计算方法．
关键词 高速泵 诱导轮 变螺距 设计 离心泵
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LRE离心泵优化设计 被引量：3
15
作者 朱祖超 张国乾 孙吉人 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第3期53-58,共6页
建立了低比转速LRE离心泵机组性能预测的数学模型,用该模型对10种LRE离心泵进行了性能预测,效率和扬程的预测值和试验值之间的相对误差均在4％之内。用该模型对AM-7H泵、O泵和AM-1R泵和AM-50泵进行了以效率为目标函数的优化设计,结果表... 建立了低比转速LRE离心泵机组性能预测的数学模型,用该模型对10种LRE离心泵进行了性能预测,效率和扬程的预测值和试验值之间的相对误差均在4％之内。用该模型对AM-7H泵、O泵和AM-1R泵和AM-50泵进行了以效率为目标函数的优化设计,结果表明:在保证系统具有高汽蚀性能的前题下,这四种泵的效率可分别提高6.5％、5.22％、5.2％和4.41％。 展开更多
关键词 火箭发动机 离心泵 最优设计
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超低比转速低温离心泵的设计理论及工程实现 被引量：2
16
作者 朱祖超 王乐勤 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 1998年第1期31-35,共5页
阐述了超低比转速低温离心泵以效率和密封可靠性为主线的设计方法，结构上提出迷宫密封和压力气体的组合密封形式来保证密封可靠性；理论上采用复合叶轮的加大流量设计方法来提高效率，并对其工程实现和应用进行了讨论。
关键词 低温离心泵 超低比转速 设计理论 工程实现 效率 密封可靠性 复合叶轮 流量
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小流量高扬程高速离心泵的加大流量设计 被引量：9
17
作者 朱祖超 麻明祥 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期9-13,共5页
针对小流量高扬程高速离心泵由于比转速很低而存在的效率低和容易出现小流量工作不稳定等问题 ,在结构上提出变螺距诱导和复合叶轮的组合结构 ,理论上提出加大流量设计方法 .按此方法设计的两台高速离心泵的水力试验表明 ,它们的效率明... 针对小流量高扬程高速离心泵由于比转速很低而存在的效率低和容易出现小流量工作不稳定等问题 ,在结构上提出变螺距诱导和复合叶轮的组合结构 ,理论上提出加大流量设计方法 .按此方法设计的两台高速离心泵的水力试验表明 ,它们的效率明显高于开式叶轮高速离心泵 。 展开更多
关键词 离心泵 小流量 高扬程 加大流量 设计
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开式高速离心泵的试验研究 被引量：13
18
作者 朱祖超 《浙江大学学报（自然科学版）》 CSCD 1999年第2期142-146,共5页
对开式高速离心泵进行了试验研究，讨论了叶轮结构形式及主要参数对泵性能的影响，研究表明泵的扬程系数可达到０．７以上，且在工况条件确定的条件下，泵的工作范围主要取决于喉部面积．
关键词 离心泵 开式叶轮 试验 高速离心泵
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高温高速离心泵的研制 被引量：3
19
作者 朱祖超 《动力工程》 CSCD 2000年第1期576-579,共4页
阐述了高温高速离心泵的结构设计和水力设计方法：理论上采用以效率为目标函数的优化水力设计方法；结构上采用复合叶轮和双密封结构，经水力试验和现场运行表明，该泵具有较理想的性能指标和密封可靠性。
关键词 高速泵 高温 复合叶轮 双密封 研制 离心泵
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小流量高扬程易汽化介质高速泵的研制与应用
20
作者 朱祖超 王乐勤 汪希萱 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 1998年第1期29-31,共3页
阐述了适合于输送易汽化介质的小流量高扬程高速离心泵的研制方案和结构设计特点，采用以效率为目标函数的优化水力设计方法，并采用开式叶轮或复合叶轮及双密封结构，保证了泵机组具有优越的性能指标和密封可靠性。
关键词 离心泵 高扬程 小流量 易汽化液体 高速泵
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