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高效精准灌溉装备与技术创新及应用 被引量:1
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作者 袁寿其 李红 +4 位作者 汤玲迪 李彦军 裴吉 王文杰 李亚林 《农业机械学报》 北大核心 2025年第9期312-325,共14页
农业“提水”至农田“灌水和施肥”装备与技术是现代农业灌溉体系的核心。针对我国农业灌溉泵效率低、灌水施肥精度差和调控难等问题,本文在高效精准灌溉装备与技术研发及系统集成方面进行研究。建立了基于液相表面张力的非线性空化方程... 农业“提水”至农田“灌水和施肥”装备与技术是现代农业灌溉体系的核心。针对我国农业灌溉泵效率低、灌水施肥精度差和调控难等问题,本文在高效精准灌溉装备与技术研发及系统集成方面进行研究。建立了基于液相表面张力的非线性空化方程,揭示了变曲率Dean涡演变规律,实现了泵装置全流道能量匹配,创建了高效抗空化多工况设计技术与智能优化平台。研发的高效轴/混流泵系列产品效率达87.20%,较国外同类产品提高3.2个百分点,研制了国际领先的双向流道泵装置。建立了多能驱动-传动优化匹配方法,开发了智能电驱动、新型水涡轮及液压驱动卷盘式喷灌机系列产品,创新了基于模糊控制策略的固体肥精准混施装置,搭建了集健康运行状态监测和供配水高效节能调度为一体的泵站灌溉系统高精度数字孪生平台。创制的喷灌机驱动-传动效率提高约20%,水涡轮效率比国外同类产品提高10.9个百分点,研制的固体肥溶解混施装置肥液浓度控制准确度达94.4%。研究成果在淠史杭灌区、引江济淮等国家重大工程中广泛应用,以及应用于河北、河南等粮食主产区和“一带一路”国家,显著提升了水资源和肥料利用率,推动了现代农业的高效可持续发展。 展开更多
关键词 精准灌溉 泵及装置 喷灌机 施肥装置 高效
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核主泵水力优化设计研究现状与技术发展综述 被引量:1
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作者 龙云 陈华铮 +2 位作者 朱荣生 袁寿其 付强 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第9期865-872,共8页
结合国际核电发展新形势和中国核电技术发展与战略布局,围绕核主泵的发展历程开展论述,以中国独立自主三代核电技术“华龙一号”HPR1000和“国和一号”CAP1400为例介绍了世界先进核电技术和关键设备核主泵的技术发展现状,重点针对核主... 结合国际核电发展新形势和中国核电技术发展与战略布局,围绕核主泵的发展历程开展论述,以中国独立自主三代核电技术“华龙一号”HPR1000和“国和一号”CAP1400为例介绍了世界先进核电技术和关键设备核主泵的技术发展现状,重点针对核主泵的水力优化设计和安全性开展论述.介绍了国内外核主泵先进的水力优化设计,分析了核主泵特殊结构导致的内部复杂流动、压力脉动、涡结构的产生和控制,以及空化等不良流动现象的成因,并针对性地总结水力部件的优化设计方法.核主泵是核岛内唯一高速旋转机械,也是核安全一级设备,核主泵能否正常运转直接关乎整个核电站的安全,核主泵的完全国产化研发是困扰中国核电发展的“卡脖子”难题.因此深入研究核主泵复杂内部流动,掌握具有自主知识产权的核主泵水力优化设计方法,对中国核电技术的发展具有重要意义. 展开更多
关键词 核主泵 水力优化设计 压力脉动 内部流动 空化
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丘陵坡地自走式喷洒装置通过性能分析与试验 被引量:2
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作者 王岳斌 刘俊萍 +1 位作者 张涵 袁寿其 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第2期202-208,共7页
针对目前丘陵坡地中缺少适用灌溉机械现状,结合茶园种植特点及丘陵坡地的地形特征,设计了一种适用于丘陵坡地的自走式喷洒装置.对喷洒装置直线行驶、纵向爬坡及横向坡行走等常见喷洒行驶工况进行力学理论分析.采用RecurDyn多体动力学软... 针对目前丘陵坡地中缺少适用灌溉机械现状,结合茶园种植特点及丘陵坡地的地形特征,设计了一种适用于丘陵坡地的自走式喷洒装置.对喷洒装置直线行驶、纵向爬坡及横向坡行走等常见喷洒行驶工况进行力学理论分析.采用RecurDyn多体动力学软件对装置进行建模,对常见喷洒行驶工况的装置行驶状态进行仿真分析,仿真结果表明,装置具有良好的直线行驶及爬坡性能,能顺利通过最大15°横向斜坡、最大15°纵向斜坡.研制出样机并进行了真机试验,实测样机平均行驶速度1.94 km/h,具有良好的直线行驶性能,行驶偏移率2.88%;且平稳通过坡角为13°纵向坡,并在坡度范围为8°~13°的横向坡安全稳定行驶,与仿真结果相符,满足自行走喷洒装置的坡地作业要求,为后续丘陵灌溉装备的设计提供了参考. 展开更多
关键词 坡地 喷洒装置 履带底盘 通过性能 多体动力学仿真
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叶轮振荡对多级离心泵盘腔泄漏及内部流场的影响分析
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作者 顾延东 杨正印 +3 位作者 王梦成 卞君杰 王鹏 袁寿其 《振动与冲击》 北大核心 2025年第17期1-9,共9页
针对多级离心泵中浮动叶轮轴向振荡会导致前、后盘腔容积损失率和内部流场变化的问题,构建动网格及多重参考坐标系耦合数值模拟方法,实现叶轮同时轴向运动和旋转,分析了叶轮轴向振荡对前、后盘腔容积损失率的变化及内部流场分布的影响... 针对多级离心泵中浮动叶轮轴向振荡会导致前、后盘腔容积损失率和内部流场变化的问题,构建动网格及多重参考坐标系耦合数值模拟方法,实现叶轮同时轴向运动和旋转,分析了叶轮轴向振荡对前、后盘腔容积损失率的变化及内部流场分布的影响。结果表明,瞬态水力性能受到叶轮轴向简谐振荡的显著影响,且内部流场反应滞后于叶轮运动。在一个振荡周期内,前、后盘腔的容积损失率范围分别为9.00%~13.42%和1.67%~3.54%。叶轮轴向振荡对前盘腔内圆周速度的影响比后盘腔大,对前、后盘腔轴面流线均有较大影响。叶轮轴向振荡没有明显改变前、后盘腔的压力分布,但改变了前、后盘腔的流动阻力,导致泄漏量非定常变化。前盘腔内涡旋随着叶轮轴向振荡位置变化表现出不同响应特性。该研究为减小多级离心泵容积损失及运行稳定性提供参考。 展开更多
关键词 多级离心泵 叶轮振荡 数值模拟 泄漏
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低比转数离心泵的多目标优化设计 被引量:43
5
作者 袁寿其 王文杰 +2 位作者 裴吉 张金凤 冒杰云 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期46-52,共7页
为了提高IS50-32-160低比转数离心泵在设计工况下的扬程和效率,采用数值模拟、试验设计、近似模型和遗传算法相结合的优化方法,选取了泵叶轮的叶片出口宽度、叶片出口安放角和叶片包角3个参数作为设计变量,采用最优拉丁超立方试验设计... 为了提高IS50-32-160低比转数离心泵在设计工况下的扬程和效率,采用数值模拟、试验设计、近似模型和遗传算法相结合的优化方法,选取了泵叶轮的叶片出口宽度、叶片出口安放角和叶片包角3个参数作为设计变量,采用最优拉丁超立方试验设计方法进行20组方案设计,应用ANSYS CFX 14.5软件对各方案进行定常数值计算,得到设计工况下的效率和扬程,并将效率和扬程作为设计目标,根据Kriging近似模型建立了设计目标与设计变量之间的近似函数,采用遗传算法对近似函数进行求解,得到最优的叶轮参数组合。研究结果表明:原始方案的外特性数值模拟结果与试验结果吻合程度较好,设计工况下预测扬程偏差为3.3%;优化后的泵水力效率提高了4.18%,而且近似模型在预测性能的准确性高;通过对比原始方案和优化方案的内流场特性,优化方案内部流动得到改善,优化的叶轮的漩涡区域比原始方案的较小;优化使得效率在主频和次频下的脉动幅值分别下降了1.52和0.84,叶轮内的较大压力脉动强度区域减小,隔舌附近监测点在主频下的压力脉动系数幅值下降了0.02。非定常压力脉动强度降低,从而泵的运行稳定性提高。提出的优化设计方法对低比转数离心泵高效以及无过载特性的优化具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 模型 算法 多目标优化 试验设计 数值模拟
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流固耦合作用对螺旋离心泵流场影响的数值分析 被引量:29
6
作者 袁寿其 徐宇平 +2 位作者 张金凤 裴吉 周建佳 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期38-42,47,共6页
为研究流固耦合作用对螺旋离心泵内部流场的影响,以ZJ200-25型螺旋离心泵为研究对象,应用计算流体力学软件CFX12.1和有限元软件ANSYS Workbench对螺旋离心泵进行了考虑内部流场和结构相互作用的两场交替联合求解,并以相同的设置对不考... 为研究流固耦合作用对螺旋离心泵内部流场的影响,以ZJ200-25型螺旋离心泵为研究对象,应用计算流体力学软件CFX12.1和有限元软件ANSYS Workbench对螺旋离心泵进行了考虑内部流场和结构相互作用的两场交替联合求解,并以相同的设置对不考虑流固耦合作用的内部流场进行了计算。对比分析两种计算方法得到的流场发现,考虑流固耦合作用后:泵进口处的压力波动加剧,出口压力波动强度降低,进出口波动频率不变,但相位有改变;速度分布满足共同的规律,但在小流量工况下差别最大,同时在叶片与隔舌处于相干位置时,隔舌附近流动也受到明显影响;径向力大小随时间变化规律一致,但波动范围减小;考虑流固耦合作用后叶轮流道内流动更加不对称。 展开更多
关键词 螺旋离心泵 双叶片 双向流固耦合 数值分析 动静干涉
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离心泵蜗壳内部流动诱导噪声的数值计算 被引量:41
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作者 袁寿其 司乔瑞 +2 位作者 薛菲 袁建平 张金凤 《排灌机械工程学报》 EI 2011年第2期93-98,共6页
鉴于离心泵内部流动声场边界条件复杂,直接求解需要高昂的计算资源且数值模拟难度大,采用间接混合算法,基于CFD+Lighthill声比拟理论对蜗壳内部流场进行声学求解.在分析离心泵蜗壳内部流场主要噪声源是偶极子的基础上,采用基于S-A模型... 鉴于离心泵内部流动声场边界条件复杂,直接求解需要高昂的计算资源且数值模拟难度大,采用间接混合算法,基于CFD+Lighthill声比拟理论对蜗壳内部流场进行声学求解.在分析离心泵蜗壳内部流场主要噪声源是偶极子的基础上,采用基于S-A模型的分离涡模拟(DES)方法进行三维非定常流场计算.提取作用在蜗壳内表面的脉动力作为偶极子声源导入声学求解器SYSNOISE5.6,采用直接边界元法(DBEM)进行内声场求解,得到偶极子声源和内声场的声压分布图.积分求得蜗壳及出口管道表面监测点的声压级大小.声场计算的结果表明:离心泵蜗壳内部流动诱导噪声源的分布与压力脉动直接相关,在主要产生压力脉动的隔舌附近,有较强的偶极子源分布,其频率特性与压力脉动相似.场点声压值与偶极子源的大小之间不是简单的线性关系,叶频下最强.用管道法进行离心泵出口流动噪声的测试是可行的,流量是声场辐射的主要影响因素之一. 展开更多
关键词 离心泵 蜗壳 压力脉动 流动诱导噪声 数值模拟
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中国节水灌溉装备发展现状、问题、趋势与建议 被引量:196
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作者 袁寿其 李红 王新坤 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期78-92,共15页
节水灌溉装备在提高农业用水效率、农民增产增收及生态环境建设等方面发挥着重要作用,对于缓解水资源短缺矛盾、保证国家粮食安全、推动农村经济可持续发展具有重要的战略地位.经过近60 a的发展,节水灌溉装备在理论研究、技术水平等方... 节水灌溉装备在提高农业用水效率、农民增产增收及生态环境建设等方面发挥着重要作用,对于缓解水资源短缺矛盾、保证国家粮食安全、推动农村经济可持续发展具有重要的战略地位.经过近60 a的发展,节水灌溉装备在理论研究、技术水平等方面取得了长足进步,生产规模基本能满足中国节水灌溉发展的需要,但自主研发能力较弱,在产品质量、技术性能、可靠性等方面还有待于进一步提高.加强基础理论研究,提高自主创新能力,研发多功能、低能耗、低成本、智能化、精准化、绿色化的节水灌溉装备,是今后的发展趋势.建议开展丘陵山区节水灌溉综合配套技术与装备的研究,研制多功能、智能化精确喷灌机组,开发低成本高效水肥药协同精准灌溉技术与装备,研究清洁能源节水灌溉装备与技术,促进我国节水灌溉装备行业的健康全面发展. 展开更多
关键词 节水灌溉装备 现状 问题 趋势 建议
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异形喷嘴变量喷头结构设计及其水量分布试验 被引量:18
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作者 袁寿其 魏洋洋 +1 位作者 李红 向清江 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期149-153,共5页
为提高灌溉质量,降低喷灌系统工程投资,在摇臂式喷头基础上安装动静片和改装异形喷嘴装置,研制了一种新型的异形喷嘴变量喷洒喷头,介绍了其结构形式及工作原理。对安装异形喷嘴的变量喷头和圆形喷嘴变量喷头进行了对比试验研究及分析,... 为提高灌溉质量,降低喷灌系统工程投资,在摇臂式喷头基础上安装动静片和改装异形喷嘴装置,研制了一种新型的异形喷嘴变量喷洒喷头,介绍了其结构形式及工作原理。对安装异形喷嘴的变量喷头和圆形喷嘴变量喷头进行了对比试验研究及分析,并绘制了单喷头三维水量分布图和径向水量分布曲线。研究表明,异形喷嘴变量喷头运行可靠、基本能够实现三角形喷洒域,减小了现有的变域喷洒喷头喷洒均匀性容易受工作压力波动的影响,与圆形喷嘴的摇臂变量喷头相比其喷洒性能良好,减小了雨滴打击强度,改善了喷灌均匀性。经计算其平均喷灌强度ρ为6.74mm/h。用异形喷头装置可以改善变量喷头喷洒均匀度。 展开更多
关键词 喷嘴 喷洒 结构设计 水力学 异形喷嘴 变量喷洒 水力性能 水量分布均匀度
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带小叶片螺旋离心泵压力脉动特性分析 被引量:21
10
作者 袁寿其 周建佳 +3 位作者 袁建平 张金凤 徐宇平 李彤 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期83-87,92,共6页
为了研究带小叶片的单叶片螺旋离心泵压力脉动特性,采用Navier-Stokes方程和标准的k-ε湍流模型对带小叶片和单叶片的螺旋离心泵的内部流场进行非定常数值计算。通过模拟分别获得了带小叶片和单叶片的螺旋离心泵蜗壳出口以及蜗壳内部压... 为了研究带小叶片的单叶片螺旋离心泵压力脉动特性,采用Navier-Stokes方程和标准的k-ε湍流模型对带小叶片和单叶片的螺旋离心泵的内部流场进行非定常数值计算。通过模拟分别获得了带小叶片和单叶片的螺旋离心泵蜗壳出口以及蜗壳内部压力脉动特性,并对其进行对比分析。结果表明:各个工况下,带小叶片和单叶片的螺旋离心泵蜗壳出口以及蜗壳内部压力脉动特性呈周期性变化,且主频均为各自叶片通过频率,压力波动的幅度大部分集中在低频区域;采用小叶片后周期变为原模型周期的一半,蜗壳及蜗壳内部出口压力波动的幅度明显减小,脉动幅值也明显减小,且高频脉动有所减少。研究表明单叶片螺旋离心泵叶轮小叶片的添加可以有效改善泵内部压力脉动特性,且对降低蜗壳上的振动噪声有一定积极作用。 展开更多
关键词 螺旋离心泵 小叶片 压力脉动 特性分析
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中比转数离心泵多工况设计 被引量:17
11
作者 袁寿其 胡博 +2 位作者 陆伟刚 李彤 黄志攀 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2012年第5期497-502,共6页
为了实现TS65-40-125型中比转数离心泵在实际运行中的水力性能需同时满足多个工况点的要求,借鉴在低比转数离心泵多工况设计中广泛应用的加大流量设计法,对其叶轮进行3次改进.采用Ansys Workbench 12对整个计算域进行结构化网格划分,并... 为了实现TS65-40-125型中比转数离心泵在实际运行中的水力性能需同时满足多个工况点的要求,借鉴在低比转数离心泵多工况设计中广泛应用的加大流量设计法,对其叶轮进行3次改进.采用Ansys Workbench 12对整个计算域进行结构化网格划分,并对网格无关性进行了分析,利用商业软件CFX进行数值模拟,进口边界设定为均匀来流,出口边界设定为压力出口,采用SST k-ω模型,分析了不同设计方案下叶轮内的压力、湍动能、速度分布,并对泵的外特性进行了预测,最后选取一个最优方案进行试验.结果表明:采用加大流量设计法,恰当的选取叶轮几何参数,可以有效地增加中比转数离心泵的扬程、提高水泵效率,拓宽水泵高效区.TS65-40-125型中比转数离心泵叶轮采用加大流量设计法改型后,设计点水泵扬程比原型对应工况点最多提高了5 m,在5个工况点效率基本满足国家标准要求.研究结果可为中比转数离心泵的多工况设计提供一定的参考. 展开更多
关键词 离心泵 中比转数 多工况设计 加大流量设计法 数值模拟
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分流叶片对螺旋离心泵径向力的影响 被引量:13
12
作者 袁寿其 周建佳 +2 位作者 袁建平 张金凤 徐宇平 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期37-42,共6页
为了改善单叶片螺旋离心泵叶轮径向力过大的问题,对单叶片叶轮设计分流叶片,并采用Navier-Stokes方程和标准的k-ε湍流模型对带分流叶片和不带分流叶片的螺旋离心泵的内部流场进行非定常数值模拟。通过模拟分别获得了带分流叶片和不带... 为了改善单叶片螺旋离心泵叶轮径向力过大的问题,对单叶片叶轮设计分流叶片,并采用Navier-Stokes方程和标准的k-ε湍流模型对带分流叶片和不带分流叶片的螺旋离心泵的内部流场进行非定常数值模拟。通过模拟分别获得了带分流叶片和不带分流叶片的螺旋离心泵的蜗壳出口压力脉动特性以及作用在蜗壳和叶轮上的径向力特性,并对其进行分析比较。结果表明:各个工况下,带分流叶片和不带分流叶片的螺旋离心泵的蜗壳出口压力脉动特性、作用在蜗壳和叶轮上的径向力均呈周期性变化,且主频均为各自叶片通过频率;采用分流叶片后周期变为原模型周期的一半,蜗壳出口压力脉动幅值明显减小,作用在叶轮上的径向力明显减小,作用在叶轮上的径向力的变化趋势关于坐标轴对称性加强,且基本呈椭圆形分布;作用在蜗壳上的径向力虽有小幅提升,但是其脉动幅值减弱,且高频脉动减少。表明单叶片螺旋离心泵叶轮分流叶片的添加不仅可以有效减小叶轮上的径向力,而且对降低蜗壳上的振动特性有一定的积极作用。 展开更多
关键词 螺旋离心泵 径向力 分流叶片 压力脉动 数值模拟
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离心泵进口回流流场特性的数值模拟及试验 被引量:17
13
作者 袁寿其 梁赟 +2 位作者 袁建平 张金凤 骆寅 《排灌机械工程学报》 EI 2011年第6期461-465,共5页
基于有限体积方法,采用标准k-ε湍流模型,应用ANSYS CFX软件对不同工况下低比转速离心泵进口处的三维湍流流场进行了数值模拟.通过在进口流场中设置大量监测点,采集速度变化数据,对回流发生和发展过程中进口处的回流旋涡形态和流场速度... 基于有限体积方法,采用标准k-ε湍流模型,应用ANSYS CFX软件对不同工况下低比转速离心泵进口处的三维湍流流场进行了数值模拟.通过在进口流场中设置大量监测点,采集速度变化数据,对回流发生和发展过程中进口处的回流旋涡形态和流场速度分布进行了分析.提出了采用有机玻璃进水管,利用注入的空气气泡作为示踪粒子的可视化试验方案.使用高速摄影仪拍摄气泡的运动轨迹,从而分析不同工况下进水管流场的速度分布.结果表明:模型泵回流发生的关键流量点为0.7Qd;回流发生后,随流量的减小,回流强度增大,回流旋涡的体积变大,旋涡中心向进水管内移动,堵塞部分流道;进口回流会同时在叶轮和进水管内造成与主流方向相反的轴向速度和预旋,随回流强度的增大,轴面回流速度、进水管内的预旋强度增大,预旋在进水管中的影响距离最远到达距叶轮进口10倍叶轮进口直径处;当离心泵关阀运行时,在进水管内将形成柱状涡带. 展开更多
关键词 离心泵 进口回流 数值模拟 流场特性 示踪粒子
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全射流喷头内部流场计算流体动力学数值模拟 被引量:25
14
作者 袁寿其 朱兴业 +1 位作者 李红 任志远 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期46-49,共4页
建立了全射流喷头内部流场的CFD数值模型,并对喷头的流量压力关系、喷头附壁情况下附壁点的位置进行了数值模拟计算。CFD计算值与实验测量值对比结果表明,CFD计算得到的3种喷头流量值与实验测量值的平均偏差小于5%,附壁点计算值与实验... 建立了全射流喷头内部流场的CFD数值模型,并对喷头的流量压力关系、喷头附壁情况下附壁点的位置进行了数值模拟计算。CFD计算值与实验测量值对比结果表明,CFD计算得到的3种喷头流量值与实验测量值的平均偏差小于5%,附壁点计算值与实验测量值平均偏差小于5%。说明采用CFD方法能较好地反映喷头的内部流动情况,根据数值模拟最终得到全射流喷头内部流场在直射和附壁状态下的速度矢量图。 展开更多
关键词 全射流喷头 计算流体动力学 数值模拟 内部流动
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分流叶片对离心泵内部非定常流动特性的影响 被引量:14
15
作者 袁寿其 叶丽婷 +2 位作者 张金凤 袁野 张伟捷 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2012年第4期373-378,共6页
采用Ansys-CFX软件对5个具有不同分流叶片进口直径、不同分流叶片周向偏置度的叶轮方案进行全流场非定常数值模拟,分析了有、无分流叶片以及不同分流叶片设计对叶轮进口、蜗壳出口及叶轮-蜗壳交界面处压力脉动特性的影响规律.结果表明:... 采用Ansys-CFX软件对5个具有不同分流叶片进口直径、不同分流叶片周向偏置度的叶轮方案进行全流场非定常数值模拟,分析了有、无分流叶片以及不同分流叶片设计对叶轮进口、蜗壳出口及叶轮-蜗壳交界面处压力脉动特性的影响规律.结果表明:分流叶片有利于降低叶轮进口压力且提高蜗壳出口压力,从而提高泵的扬程,带分流叶片设计方案的扬程比没有分流叶片设计方案提高2%~12%,但不同分流叶片设计方案的扬程绝对值差异不大;分流叶片有利于减小叶轮进、出口处的压力脉动;有利于减小叶轮-蜗壳交界面处的压力脉动,从而改善叶轮出口的'射流-尾流'结构;不同分流叶片设计对扬程的影响趋势接近,但对非定常流动特性的影响不同,当分流叶片进口直径为106 mm且向长叶片背面偏置5°时,扬程最高,压力脉动最小;带偏置分流叶片设计方案的扬程略高于带不偏置分流叶片设计方案. 展开更多
关键词 离心泵 分流叶片 非定常 流动特性 数值模拟
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离心泵压力脉动对流动噪声影响的试验研究 被引量:70
16
作者 袁寿其 薛菲 +1 位作者 袁建平 汤跃 《排灌机械》 EI 2009年第5期287-290,共4页
为了研究离心泵内部压力脉动和流动噪声在不同工况下的变化规律及其关系,采用试验方法,用高频压力传感器和水听器分别采集离心泵出口脉动压力和流动噪声信号,并进行时频域和自功率谱分析.结果表明:各工况下,叶片通过频率是压力脉动和流... 为了研究离心泵内部压力脉动和流动噪声在不同工况下的变化规律及其关系,采用试验方法,用高频压力传感器和水听器分别采集离心泵出口脉动压力和流动噪声信号,并进行时频域和自功率谱分析.结果表明:各工况下,叶片通过频率是压力脉动和流动噪声的主频,这是由叶轮和蜗舌之间的动静干涉引起的,而流动噪声在轴频二倍频(44.8 Hz)和224.8 Hz处也有明显峰值,这是由叶轮叶片数和蜗壳壳体振动引起的.小流量和设计流量下,流动噪声频谱与压力脉动频谱形状比较相符,流动噪声可以近似看作是由压力脉动引起的;随着流量的增大,流动噪声频谱除了包括压力脉动的主频外,还包括汽蚀和湍流等引起的500 Hz以上的高频部分. 展开更多
关键词 离心泵 流动噪声 压力脉动 叶片通过频率 汽蚀 湍流
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全射流喷头重要结构参数对水力性能的影响 被引量:21
17
作者 袁寿其 朱兴业 +1 位作者 李红 任志远 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期113-116,共4页
喷头是喷灌系统中的关键部件,其性能好坏直接影响喷灌的效果。该文提出了一种国内原创的全射流喷头,分析了全射流喷头重要结构参数对其工作性能的影响,通过改变样机尺寸的试验验证理论分析的正确性。结果表明,试验结果与理论分析相符合... 喷头是喷灌系统中的关键部件,其性能好坏直接影响喷灌的效果。该文提出了一种国内原创的全射流喷头,分析了全射流喷头重要结构参数对其工作性能的影响,通过改变样机尺寸的试验验证理论分析的正确性。结果表明,试验结果与理论分析相符合,影响喷头工作状态的主要结构参数包括信号嘴插拔深度、间隙C、导管长度、位差大小和作用区长短等,最后提出了样机的最佳结构参数。 展开更多
关键词 全射流喷头 射程 间隙C 导管长度
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面积比原理和泵的性能 被引量:18
18
作者 袁寿其 曹武陵 +1 位作者 陈次昌 高良润 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第2期36-41,共6页
介绍了离心泵的面积比原理,在假设v_(u1)=0及在最高水力效率点处v_2=v_t时,对面积比Y作了理论推导,获得了在Y<1,Y=1和Y>1时扬程曲线及轴功率曲线的大致形状。在试验的基础上,对无过载离心泵,建议Y在1.0~2.0范围内选择。
关键词 离心泵 原理 性能 试验
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2种隔舌模型对离心泵性能模拟的影响 被引量:11
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作者 袁寿其 衡亚光 +3 位作者 洪锋 袁建平 司乔瑞 胡博 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2013年第7期553-557,604,共6页
为了提高离心泵性能预测的精确度,降低水泵研发成本,对2种影响泵性能较大的隔舌模型进行了对比研究.通过Ansys ICEM CFD软件对离心泵3个结构部分进口、叶轮、蜗壳进行网格划分,利用商业软件CFX进行数值模拟.进口边界设定为均匀来流,出... 为了提高离心泵性能预测的精确度,降低水泵研发成本,对2种影响泵性能较大的隔舌模型进行了对比研究.通过Ansys ICEM CFD软件对离心泵3个结构部分进口、叶轮、蜗壳进行网格划分,利用商业软件CFX进行数值模拟.进口边界设定为均匀来流,出口边界设定为压力出口,进口段与叶轮壁面粗糙度0.02 mm,蜗壳壁面粗糙度0.05 mm,采用k-ε湍流模型并计算机械损失11%,容积损失4%,将模拟结果与试验数据进行对比发现:在各流量工况下,圆角隔舌模拟结果与试验数据误差较小且保持稳定;矩形隔舌模拟结果在小流量工况下接近试验数据,在大流量下则误差较大.通过压力分布和流线图发现随着流量的增大,圆角隔舌的高压区和流线分布都较为稳定,矩形隔舌在额定流量和大流量下高压区扩散,并且有旋涡产生,旋涡随流量增大而增强,影响了蜗壳内部流动,使得模拟误差变大.研究对比了2种隔舌模型外特性的差异,并通过流场分析找到了产生差异的原因,表明对隔舌进行圆角处理能明显地改善内部流场,从而提高泵的性能. 展开更多
关键词 离心泵 隔舌 结构网格 流场分析 数值模拟
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基于MUSIG模型的气液两相流离心泵内部流动数值模拟 被引量:13
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作者 袁寿其 何文婷 +3 位作者 司乔瑞 袁建平 张皓阳 崔强磊 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期325-330,337,共7页
为了解决气液两相流泵内部流动数值模拟中所采用的欧拉-欧拉双流体非均相流模型无法考虑气泡离散相粒子直径变化以及气相之间的聚合作用与破碎作用,导致在高含气量时的模拟结果与试验存在一定差距的问题,文中将一种新型的欧拉-欧拉双流... 为了解决气液两相流泵内部流动数值模拟中所采用的欧拉-欧拉双流体非均相流模型无法考虑气泡离散相粒子直径变化以及气相之间的聚合作用与破碎作用,导致在高含气量时的模拟结果与试验存在一定差距的问题,文中将一种新型的欧拉-欧拉双流体拓展模型,即MUSIG模型用于气液两相流泵内部流动的数值模拟,通过与气液两相流工况外特性试验数据对比发现,入口含气率在5%左右时,MUSIG模型计算得到的外特性曲线与试验结果整体趋势吻合较好;普通的欧拉-欧拉两相流模型在大含气率下与试验相差较大.基于MUSIG模型,分析入口含气率对内部流动特性的影响,发现入口含气率的增加会引起内流失稳和流线紊乱,气相逐渐聚集在前盖板与流道中间部位,最后引起能量损失,叶轮出口压力下降.这些现象会随着入口含气率增加而逐渐加剧,最终扬程与效率均会随着含气率增加而下降.含气率小于3%时,内流较稳定;当入口含气率为5%时,扬程下降至32 m,效率下降至55%,推测此时流道内气相聚合,生成气囊. 展开更多
关键词 离心泵 气液两相流 MUSIG模型 欧拉-欧拉双流体模型 外特性曲线
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