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中比转数离心泵多工况设计
被引量:
17
1
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.
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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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职称材料
核电站离心式上充泵多工况水力设计
被引量:
23
2
作者
袁寿其
付强
朱荣生
《排灌机械工程学报》
EI
2010年第3期185-189,共5页
离心式上充泵为多级双壳体结构,根据核电站系统要求,其水力性能需同时满足5个工况点.为实现上充泵多工况水力设计,在系统总结离心泵非设计工况研究进展的基础上,提出了多种叶轮水力设计方案优化组合与叶轮多工况水力设计相结合的技术,...
离心式上充泵为多级双壳体结构,根据核电站系统要求,其水力性能需同时满足5个工况点.为实现上充泵多工况水力设计,在系统总结离心泵非设计工况研究进展的基础上,提出了多种叶轮水力设计方案优化组合与叶轮多工况水力设计相结合的技术,并进行了上充泵多工况水力设计实践.利用多级离心泵叶轮组合原则对上充泵所要求的多工况点进行拆分,得到不同叶轮性能曲线优化组合设计方案,分别进行首级叶轮、2-4级叶轮和5-12级叶轮水力设计.按照设计方案制造4级泵样机(转速2 950 r/min),并进行性能试验.试验结果换算到4 500 r/min与规定值对比表明,有4个工况点满足要求,大于规定值2.6%;仅最大流量工况扬程偏低,低于规定值11.8%,实现了多工况水力设计目的.
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关键词
核电站
离心泵
上充泵
离心式上充泵
多工
况
水力
设计
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职称材料
基于RBF神经网络和NSGA-Ⅱ算法的海水淡化高压泵多工况优化设计
被引量:
6
3
作者
张德胜
张奇
+2 位作者
赵睿杰
祁炳
沈熙
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2022年第12期1189-1196,共8页
为提高透平式能量回收一体机的水力性能,采用RBF神经网络、NSGA-Ⅱ遗传算法和数值模拟集成的设计方法,对高压泵进行多工况优化设计.以高压泵三工况点的加权平均效率为优化目标,设计工况点下的扬程为约束条件,结合Plackett-Burman筛选试...
为提高透平式能量回收一体机的水力性能,采用RBF神经网络、NSGA-Ⅱ遗传算法和数值模拟集成的设计方法,对高压泵进行多工况优化设计.以高压泵三工况点的加权平均效率为优化目标,设计工况点下的扬程为约束条件,结合Plackett-Burman筛选试验,将进口安放角、出口安放角、叶片出口宽度及叶片包角作为优化变量,采用最优拉丁超立方设计试验空间,基于Isight多学科优化平台,通过编写批处理命令集成CFturbo,ICEM,CFX,搭建智能水力优化平台,实现高压泵的CFD自动预报.基于数值模拟结果,利用RBF神经网络建立目标函数与几何参数之间的非线性关系,并运用NSGA-Ⅱ算法对该模型寻优.研究结果表明:RBF神经网络模型能够准确预测高压泵效率以及扬程与设计变量之间的关系;优化后高压泵与初始方案相比,3个工况点加权平均效率提高了3.38%,在0.8 Q_(d),1.0 Q_(d)和1.2 Q_(d)工况下效率分别提高了2.21%,3.59%和4.23%;优化后叶轮在设计工况点附近轴功率略有减小;对比优化前后叶轮的流场分布,优化后的叶轮进口低速区减小,内部速度梯度分布更加均匀,流场得到明显改善,能量耗散减小.研究结果可为高压泵多工况水力优化设计提供一定理论依据.
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关键词
海水淡化高压泵
能量回收一体机
多工
况
优化
设计
RBF神经网络
NSGA-Ⅱ遗传算法
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职称材料
一种高效多工况水肥一体化灌溉设备
被引量:
3
4
作者
张元华
《四川农业与农机》
2018年第6期21-22,共2页
本文介绍了一种高效多工况水肥一体化灌溉设备,其特点是设备系统效率高、多工况使用、施肥稳定可调节、动力机轻便。该灌溉设备适宜在蔬菜种植专业合作社和果树种植专业合作社推广使用。
关键词
水肥一体化
灌溉设备
设计
高效
多工
况
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职称材料
基于析因试验的喷滴灌两用自吸泵设计
被引量:
7
5
作者
李红
杨兴标
+1 位作者
李磊
陈超
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第15期93-97,共5页
为了使自吸泵能够同时满足喷灌系统在流量12 m3/h、扬程30 m、滴灌系统在流量18 m3/h、扬程20 m时2个工况点的设计要求,该文采用试验设计(design of experiment,DOE)和数值模拟相结合的方法,对1台50ZB-30C自吸泵的叶轮进行多工况设计改...
为了使自吸泵能够同时满足喷灌系统在流量12 m3/h、扬程30 m、滴灌系统在流量18 m3/h、扬程20 m时2个工况点的设计要求,该文采用试验设计(design of experiment,DOE)和数值模拟相结合的方法,对1台50ZB-30C自吸泵的叶轮进行多工况设计改进。重点分析了叶轮几何参数对泵扬程的影响规律,建立了不同工况点的扬程与叶轮主要几何参数之间的回归方程,并对该方程的参数进行赋值计算,得到满足设计要求的叶轮几何参数值。样机试验结果表明:安装了新叶轮的喷滴灌两用自吸泵在流量为12 m3/h时扬程达30.3 m,流量为18 m3/h时扬程达21 m,达到了设计要求。证明通过DOE方法能够建立数学模型来描述不同工况点的扬程与叶轮几何参数之间的关系。随着叶片包角的增大和叶片出口安放角的减小,扬程曲线会更加陡峭。研究为泵的多工况设计提供参考。
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关键词
泵
叶轮
设计
多工况设计
试验
设计
数值模拟
自吸泵
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职称材料
大型灯泡贯流转子支架结构拓扑优化设计
6
作者
李磊
郭蕾
+3 位作者
杨文伟
张寞轩
陆鑫
孙江
《机械设计》
CSCD
北大核心
2024年第S02期196-199,共4页
大型灯泡贯流式水轮机因其机组效率高、适应性强、运行成本低及显著的社会效益,广泛应用于水电站发电系统。转子支架结构作为该水轮机的重要组成部分,其设计形式对水轮机的整体性能和可靠性有着至关重要的影响。然而,传统基于人工经验...
大型灯泡贯流式水轮机因其机组效率高、适应性强、运行成本低及显著的社会效益,广泛应用于水电站发电系统。转子支架结构作为该水轮机的重要组成部分,其设计形式对水轮机的整体性能和可靠性有着至关重要的影响。然而,传统基于人工经验的设计方法在很大程度上限制了结构设计的自由度,可能导致错失最优设计方案。为克服这一局限性,采用变密度法,以最大化结构应变能为优化目标,结合体积约束条件,对转子支架结构在额定运行工况下进行拓扑优化设计。通过数值算例,从应力分布与变形情况两方面,比较了传统设计方法与文中所提的方法。性能分析结果表明,文中方法在有效减少材料用量的同时有效保障了结构性能,为大型灯泡贯流式水轮机转子支架的优化设计提供了有力的理论支持和设计依据。
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关键词
大型灯泡贯流式水轮机
转子支架结构
拓扑优化
多工况设计
性能分析
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职称材料
核电厂离心式设备冷却水泵设计
被引量:
6
7
作者
迟秋立
姜元锋
李媛
《流体机械》
CSCD
北大核心
2012年第1期41-45,共5页
根据核电厂技术规格书的要求,离心式设备冷却水泵的水力性能需要同时满足多个工况点,作者在查阅非设计工况相关文献的基础上,提出了水力模型优化设计和CFD流场模拟相结合的水力设计方法,并进行了设计实践和样机验证,各工况点实测值均在...
根据核电厂技术规格书的要求,离心式设备冷却水泵的水力性能需要同时满足多个工况点,作者在查阅非设计工况相关文献的基础上,提出了水力模型优化设计和CFD流场模拟相结合的水力设计方法,并进行了设计实践和样机验证,各工况点实测值均在可接受范围内,实现了多工况水力设计的目的,同时对泵的功能、参数特点、技术要求、结构设计、材料等方面进行了相关论述。
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关键词
核电厂
核级泵
设备冷却水泵
多工
况
水力
设计
流场模拟
CFD
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职称材料
题名
中比转数离心泵多工况设计
被引量:
17
1
作者
袁寿其
胡博
陆伟刚
李彤
黄志攀
机构
江苏大学流体机械工程技术研究中心
出处
《排灌机械工程学报》
EI
北大核心
2012年第5期497-502,共6页
基金
国家杰出青年科学基金资助项目(50825902)
江苏高校优势学科建设工程项目
文摘
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.
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
Keywords
centrifugal pump
medium specific speed
multi-operating-condition design
mreater flow design method
numerical simulation
分类号
S277.9 [农业科学—农业水土工程]
TH311 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
核电站离心式上充泵多工况水力设计
被引量:
23
2
作者
袁寿其
付强
朱荣生
机构
江苏大学流体机械工程技术研究中心
江苏国泉泵业制造有限公司
出处
《排灌机械工程学报》
EI
2010年第3期185-189,共5页
基金
国家杰出青年基金资助项目(50825902)
镇江市工业科技攻关计划项目(GY2008002)
文摘
离心式上充泵为多级双壳体结构,根据核电站系统要求,其水力性能需同时满足5个工况点.为实现上充泵多工况水力设计,在系统总结离心泵非设计工况研究进展的基础上,提出了多种叶轮水力设计方案优化组合与叶轮多工况水力设计相结合的技术,并进行了上充泵多工况水力设计实践.利用多级离心泵叶轮组合原则对上充泵所要求的多工况点进行拆分,得到不同叶轮性能曲线优化组合设计方案,分别进行首级叶轮、2-4级叶轮和5-12级叶轮水力设计.按照设计方案制造4级泵样机(转速2 950 r/min),并进行性能试验.试验结果换算到4 500 r/min与规定值对比表明,有4个工况点满足要求,大于规定值2.6%;仅最大流量工况扬程偏低,低于规定值11.8%,实现了多工况水力设计目的.
关键词
核电站
离心泵
上充泵
离心式上充泵
多工
况
水力
设计
Keywords
nuclear power plants
centrifugal pump
charging pump
centrifugal charging pump
multi-operating-condition hydraulic design
分类号
S277.9 [农业科学—农业水土工程]
TH311 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于RBF神经网络和NSGA-Ⅱ算法的海水淡化高压泵多工况优化设计
被引量:
6
3
作者
张德胜
张奇
赵睿杰
祁炳
沈熙
机构
江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心
出处
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2022年第12期1189-1196,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFC0404201)。
文摘
为提高透平式能量回收一体机的水力性能,采用RBF神经网络、NSGA-Ⅱ遗传算法和数值模拟集成的设计方法,对高压泵进行多工况优化设计.以高压泵三工况点的加权平均效率为优化目标,设计工况点下的扬程为约束条件,结合Plackett-Burman筛选试验,将进口安放角、出口安放角、叶片出口宽度及叶片包角作为优化变量,采用最优拉丁超立方设计试验空间,基于Isight多学科优化平台,通过编写批处理命令集成CFturbo,ICEM,CFX,搭建智能水力优化平台,实现高压泵的CFD自动预报.基于数值模拟结果,利用RBF神经网络建立目标函数与几何参数之间的非线性关系,并运用NSGA-Ⅱ算法对该模型寻优.研究结果表明:RBF神经网络模型能够准确预测高压泵效率以及扬程与设计变量之间的关系;优化后高压泵与初始方案相比,3个工况点加权平均效率提高了3.38%,在0.8 Q_(d),1.0 Q_(d)和1.2 Q_(d)工况下效率分别提高了2.21%,3.59%和4.23%;优化后叶轮在设计工况点附近轴功率略有减小;对比优化前后叶轮的流场分布,优化后的叶轮进口低速区减小,内部速度梯度分布更加均匀,流场得到明显改善,能量耗散减小.研究结果可为高压泵多工况水力优化设计提供一定理论依据.
关键词
海水淡化高压泵
能量回收一体机
多工
况
优化
设计
RBF神经网络
NSGA-Ⅱ遗传算法
Keywords
seawater desalination high-pressure pump
energy recovery integrated machine
multi-condition optimization design
RBF neural network
NSGA-Ⅱgenetic algorithm
分类号
TH311 [机械工程—机械制造及自动化]
S277.9 [农业科学—农业水土工程]
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职称材料
题名
一种高效多工况水肥一体化灌溉设备
被引量:
3
4
作者
张元华
机构
达州市农业机械研究推广站
出处
《四川农业与农机》
2018年第6期21-22,共2页
文摘
本文介绍了一种高效多工况水肥一体化灌溉设备,其特点是设备系统效率高、多工况使用、施肥稳定可调节、动力机轻便。该灌溉设备适宜在蔬菜种植专业合作社和果树种植专业合作社推广使用。
关键词
水肥一体化
灌溉设备
设计
高效
多工
况
分类号
S626 [农业科学—园艺学]
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职称材料
题名
基于析因试验的喷滴灌两用自吸泵设计
被引量:
7
5
作者
李红
杨兴标
李磊
陈超
机构
江苏大学流体机械工程技术研究中心
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第15期93-97,共5页
基金
国家高新技术研究发展(863计划)项目(2011AA100506)
国家自然科学基金项目(51279068)
文摘
为了使自吸泵能够同时满足喷灌系统在流量12 m3/h、扬程30 m、滴灌系统在流量18 m3/h、扬程20 m时2个工况点的设计要求,该文采用试验设计(design of experiment,DOE)和数值模拟相结合的方法,对1台50ZB-30C自吸泵的叶轮进行多工况设计改进。重点分析了叶轮几何参数对泵扬程的影响规律,建立了不同工况点的扬程与叶轮主要几何参数之间的回归方程,并对该方程的参数进行赋值计算,得到满足设计要求的叶轮几何参数值。样机试验结果表明:安装了新叶轮的喷滴灌两用自吸泵在流量为12 m3/h时扬程达30.3 m,流量为18 m3/h时扬程达21 m,达到了设计要求。证明通过DOE方法能够建立数学模型来描述不同工况点的扬程与叶轮几何参数之间的关系。随着叶片包角的增大和叶片出口安放角的减小,扬程曲线会更加陡峭。研究为泵的多工况设计提供参考。
关键词
泵
叶轮
设计
多工况设计
试验
设计
数值模拟
自吸泵
Keywords
pumps
impellers
design
multi-point design
design of experiment
numerical simulation
self-priming pump
分类号
TH317 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
大型灯泡贯流转子支架结构拓扑优化设计
6
作者
李磊
郭蕾
杨文伟
张寞轩
陆鑫
孙江
机构
天津仁爱学院数智传媒与设计艺术学院
天津仁爱学院机械工程学院
天津天发总厂机电设备有限公司
出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2024年第S02期196-199,共4页
基金
天津市教委科研计划项目(2023KJ264)
文摘
大型灯泡贯流式水轮机因其机组效率高、适应性强、运行成本低及显著的社会效益,广泛应用于水电站发电系统。转子支架结构作为该水轮机的重要组成部分,其设计形式对水轮机的整体性能和可靠性有着至关重要的影响。然而,传统基于人工经验的设计方法在很大程度上限制了结构设计的自由度,可能导致错失最优设计方案。为克服这一局限性,采用变密度法,以最大化结构应变能为优化目标,结合体积约束条件,对转子支架结构在额定运行工况下进行拓扑优化设计。通过数值算例,从应力分布与变形情况两方面,比较了传统设计方法与文中所提的方法。性能分析结果表明,文中方法在有效减少材料用量的同时有效保障了结构性能,为大型灯泡贯流式水轮机转子支架的优化设计提供了有力的理论支持和设计依据。
关键词
大型灯泡贯流式水轮机
转子支架结构
拓扑优化
多工况设计
性能分析
Keywords
large bulb tubular turbine
rotor bracket structure
topology optimization
multi-condition design
performance analysis
分类号
TK733.8 [交通运输工程—轮机工程]
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职称材料
题名
核电厂离心式设备冷却水泵设计
被引量:
6
7
作者
迟秋立
姜元锋
李媛
机构
山东双轮股份有限公司
出处
《流体机械》
CSCD
北大核心
2012年第1期41-45,共5页
文摘
根据核电厂技术规格书的要求,离心式设备冷却水泵的水力性能需要同时满足多个工况点,作者在查阅非设计工况相关文献的基础上,提出了水力模型优化设计和CFD流场模拟相结合的水力设计方法,并进行了设计实践和样机验证,各工况点实测值均在可接受范围内,实现了多工况水力设计的目的,同时对泵的功能、参数特点、技术要求、结构设计、材料等方面进行了相关论述。
关键词
核电厂
核级泵
设备冷却水泵
多工
况
水力
设计
流场模拟
CFD
Keywords
nuclear plant
nuclear pump
component cooling pump
multi - operating - conditions hydraulic design
分类号
TH3 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
中比转数离心泵多工况设计
袁寿其
胡博
陆伟刚
李彤
黄志攀
《排灌机械工程学报》
EI
北大核心
2012
17
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职称材料
2
核电站离心式上充泵多工况水力设计
袁寿其
付强
朱荣生
《排灌机械工程学报》
EI
2010
23
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职称材料
3
基于RBF神经网络和NSGA-Ⅱ算法的海水淡化高压泵多工况优化设计
张德胜
张奇
赵睿杰
祁炳
沈熙
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2022
6
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职称材料
4
一种高效多工况水肥一体化灌溉设备
张元华
《四川农业与农机》
2018
3
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职称材料
5
基于析因试验的喷滴灌两用自吸泵设计
李红
杨兴标
李磊
陈超
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
7
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职称材料
6
大型灯泡贯流转子支架结构拓扑优化设计
李磊
郭蕾
杨文伟
张寞轩
陆鑫
孙江
《机械设计》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
7
核电厂离心式设备冷却水泵设计
迟秋立
姜元锋
李媛
《流体机械》
CSCD
北大核心
2012
6
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职称材料
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