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沙粒参数对离心泵内部流动特性影响
1
作者 王勇 徐强 +4 位作者 王哓林 李明 雷嘉宁 刘厚林 赵建林 《排灌机械工程学报》 北大核心 2026年第3期225-233,共9页
为研究沙粒参数对离心泵内部流动特性的影响,应用欧拉多相流模型对固液两相流工况下离心泵内流场进行数值模拟,并通过试验进行验证.基于滤波器湍流模型修正的局部时均化湍流模型,探究了沙粒体积分数和沙粒粒径对离心泵内固液流场特征及... 为研究沙粒参数对离心泵内部流动特性的影响,应用欧拉多相流模型对固液两相流工况下离心泵内流场进行数值模拟,并通过试验进行验证.基于滤波器湍流模型修正的局部时均化湍流模型,探究了沙粒体积分数和沙粒粒径对离心泵内固液流场特征及流动能量损失的影响.研究结果表明:随着沙粒体积分数的增大,离心泵的扬程与效率分别平均降低约3.7%和4.5%,叶片压力面附近的高体积分数沙粒分布区域逐渐扩大,且流道内中下游区域的沙粒跟随性逐渐增强,同时叶片压力面和蜗壳正面及两侧面的流动损失逐渐增大;随着沙粒粒径增大,离心泵的扬程与效率分别平均下降约2.5%和3.7%,叶轮流道内高体积分数沙粒分布区域逐渐减少且分布更加均匀,叶轮内径向各截面上沙粒速度分布区域保持不变但沙粒速度趋向降低,同时叶片压力面和蜗壳正面及两侧面的流动损失逐渐减小.研究结果可为固液两相流离心泵的设计提供一定的理论基础. 展开更多
关键词 离心泵 沙粒参数 固液两相流 流场结构 能量损失 数值模拟
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离心泵固液两相流动与磨损特性的计算流体力学-离散元法研究
2
作者 王勇 李明 +3 位作者 陈杰 徐强 崔勇 刘厚林 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2026年第2期446-454,共9页
磨损是导致离心泵性能和寿命降低的重要原因。为了研究离心泵磨损与内部固液两相流动之间的关系,在不同颗粒浓度和颗粒粒径下,采用计算流体力学-离散元法耦合计算方法对离心泵内部颗粒分布进行了预测,同时基于E/CRC磨损模型对离心泵壁... 磨损是导致离心泵性能和寿命降低的重要原因。为了研究离心泵磨损与内部固液两相流动之间的关系,在不同颗粒浓度和颗粒粒径下,采用计算流体力学-离散元法耦合计算方法对离心泵内部颗粒分布进行了预测,同时基于E/CRC磨损模型对离心泵壁面的磨损特性进行了计算。结果表明:颗粒在叶轮进口聚集并下沉,进入叶轮的颗粒沿叶片压力面运动,并从靠近后盖板侧进入蜗壳;叶轮主要的磨损区域位于叶片压力面以及压力面前缘和后缘与前、后盖板交界区域,蜗壳主要磨损区域集中在靠近后盖板侧;颗粒浓度从0.5%增大至2%时,叶片最大磨损率增大到原来的4.4倍,蜗壳最大磨损率增大到原来的3.8倍;颗粒粒径从0.4 mm增大至0.6 mm时,叶片最大磨损率减小到原来的34.2%,蜗壳最大磨损率减小到原来的29.8%。颗粒聚集区域,壁面碰撞频率也较高,叶轮和蜗壳的高磨损率区域与高碰撞频率区域高度重合,颗粒对壁面的碰撞是造成磨损破坏的重要原因。 展开更多
关键词 离心泵 固液两相流 磨损 碰撞频率 颗粒分布 CFD-DEM 颗粒浓度 粒径
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离心泵气液两相流噪声特性分析
3
作者 谈明高 王昊晨 +3 位作者 刘厚林 吴登昊 吴江海 吴贤芳 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2026年第2期357-364,共8页
为探究离心泵在气液两相工况下内场噪声机理,本文采用SST k-ω模型结合MUSIG两相流模型模拟泵内气液两相流得到声源,应用声学有限元方法求解Helmholtz波动方程得到声场,对泵内气液两相流噪声进行了研究,分析了不同流量对泵内两相流动噪... 为探究离心泵在气液两相工况下内场噪声机理,本文采用SST k-ω模型结合MUSIG两相流模型模拟泵内气液两相流得到声源,应用声学有限元方法求解Helmholtz波动方程得到声场,对泵内气液两相流噪声进行了研究,分析了不同流量对泵内两相流动噪声声压级频域特性、总声压级特性和声压级分布特性的影响规律。研究结果表明:不均匀的气液两相流动和叶轮与隔舌的动静干涉作用是泵内气液两相流噪声的2个主要噪声源;蜗壳内各监测点的噪声总声压级与其所处断面面积呈反比关系;除了隔舌处,泵内其他位置的总声压级随着流量的增加均呈现不同程度的增加趋势,当流量从小流量增加到设计流量时,增幅分别为0.31%、0.67%、0.15%、0.48%和0.33%,进一步增加为大流量时,增幅为0.25%、0.20%、1.86%、0.10%和0.71%;叶频处离心泵内高声压级区主要位于隔舌附近的蜗壳螺旋段及叶轮出口区域,且叶轮内噪声声压级会整体上随着流量的增加而逐渐增大。 展开更多
关键词 离心泵 气液两相流 涡结构 试验测试 声源强度 内流噪声 计算流体力学 计算声学
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大型泵站离心泵停机过程瞬态流场及叶轮应力特性分析
4
作者 王利英 张佳乐 +3 位作者 孙茂祥 杨文其 党博涛 樊红刚 《中国农村水利水电》 北大核心 2026年第1期120-125,共6页
为了研究离心泵机组停机过程中流道内的压力脉动特性及叶轮的暂态应力特性,本文基于泵站水道系统瞬变流的计算结果,模拟了离心泵机组停机过程,采用单向流固耦合方法分析了停机过程叶轮的应力和变形。计算结果表明,在停机过程中流道内的... 为了研究离心泵机组停机过程中流道内的压力脉动特性及叶轮的暂态应力特性,本文基于泵站水道系统瞬变流的计算结果,模拟了离心泵机组停机过程,采用单向流固耦合方法分析了停机过程叶轮的应力和变形。计算结果表明,在停机过程中流道内的监测点受动静干涉的影响较大。无叶区的压力脉动在对应的叶频(50 Hz)及其倍频处出现较大的脉动幅值,固定导叶入口区域该幅值则迅速减小,叶片压力面和吸力面上的压力脉动在导叶通过频率(89 Hz)处出现较大的脉动幅值。随着导叶开度的减小,无叶区高速水环的阻水效应和叶轮进口旋涡堵塞效应的联合作用导致流量急剧下降,叶轮内的水流变得紊乱,叶轮进口、固定导叶区域出现的旋涡,导致了监测点出现低频高幅值的脉动压力。停机过程最大等效应力发生在叶片与上下盖板的交接处,最大变形量发生在与叶轮出口临近处的盖板处,变形量从中心向边缘逐渐增大,最大等效应力为121.3 MPa,最大变形量为0.26 mm。 展开更多
关键词 离心泵 停机过程 流固耦合 压力脉动 应力
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基于改进灰狼算法的磁悬浮离心泵优化设计
5
作者 赵伟国 路一帆 《农业机械学报》 北大核心 2026年第1期280-289,共10页
为了提高磁悬浮离心泵的水力效率,选取某型号的磁悬浮离心泵为研究对象,在流量15 L/min、转速6000 r/min的工况下以泵的效率最大值作为优化目标,基于泵的基本方程采用Plackett-Burman试验设计筛选出对效率影响最为显著几何参数,最终选... 为了提高磁悬浮离心泵的水力效率,选取某型号的磁悬浮离心泵为研究对象,在流量15 L/min、转速6000 r/min的工况下以泵的效率最大值作为优化目标,基于泵的基本方程采用Plackett-Burman试验设计筛选出对效率影响最为显著几何参数,最终选出叶片进口边交点节圆直径、节圆切线与工作面切线的夹角、叶片工作面型线半径、叶片背面型线半径、前盖板轴面投影线与竖直方向的夹角作为优化变量。采用最优拉丁超立方设计方法设计了50组试验方案,并结合数值模拟的方法计算出相应的扬程和效率,引入RBF神经网络进行训练得到优化变量与优化目标之间的近似模型,最后利用改进后的灰狼算法进行寻优。结果表明:经过优化,磁悬浮离心泵的扬程提高了0.06 m,水力效率提高了0.56个百分点,同时流量-扬程曲线变得更加平滑,使泵的运行更加稳定;优化后叶轮流道变宽,流道内的压力梯度变小,漩涡在径向收缩,叶片工作面的漩涡几乎消失,流动状况有所改善;叶轮流道内湍动能分布更加合理,同时低湍动能区域增加,流动损失减少,叶片做功能力提高,水力效率也因此提高。 展开更多
关键词 磁悬浮离心泵 改进灰狼算法 RBF神经网络 水力效率 湿法刻蚀清洗设备
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诱导轮离心泵速度系数水力设计方法及其实验研究
6
作者 沙毅 曹玉华 +3 位作者 李林 李彦霞 周金伟 陈秋帆 《机电工程》 北大核心 2026年第1期159-167,共9页
针对如何简明扼要设计出诱导轮离心泵,并揭示其与同比转数普通离心泵在结构和性能上的主要差别的问题,在离心泵速度系数水力设计基础上,进一步拟合出了诱导轮离心泵容积效率和叶轮进口速度系数改型计算公式,总结出了诱导轮离心泵的简明... 针对如何简明扼要设计出诱导轮离心泵,并揭示其与同比转数普通离心泵在结构和性能上的主要差别的问题,在离心泵速度系数水力设计基础上,进一步拟合出了诱导轮离心泵容积效率和叶轮进口速度系数改型计算公式,总结出了诱导轮离心泵的简明设计方法。首先,阐述了普通离心泵叶轮的水力几何计算过程和诱导轮离心泵速度系数水力设计过程,成功地开发出了比转数n_(s)=70型CB250-140-330普通离心泵和YCB120-85-260诱导轮离心泵产品,以此验证该设计方法的实用性、简要性、优化性和准确性;然后,通过普通离心泵和诱导轮离心泵性能试验,对泵性能试验曲线进行了对比分析,阐述了诱导轮离心泵在泵效率、汽蚀余量(NPSH)等方面的技术指标和主要特性;最后,运用汽蚀基本方程式进行了分析,阐明了诱导轮离心泵抗汽蚀原理。研究结果表明:加装诱导轮可以使离心泵的汽蚀余量(NPSH)下降到1 m及以下,但比同类型普通离心泵效率降低了2.6%。该研究阐述了一个完整、全面的诱导轮离心泵研发案例,可为今后诱导轮离心泵的优化设计提供科学依据。 展开更多
关键词 诱导轮离心泵 结构和性能分析 容积效率 叶轮进口直径计算公式 技术指标参数 汽蚀余量
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基于形状因子修正的带活动导叶离心泵泥沙磨损模拟研究
7
作者 陆少鹏 高琳 +2 位作者 刘帅 陈门迪 樊红刚 《流体机械》 北大核心 2026年第1期101-109,共9页
针对某大型输水工程中带活动导叶离心泵的泥沙磨损问题,建立一种基于欧拉-拉格朗日方法和形状因子修正Oka模型的数值预测方法,研究低浓度含沙条件下泵内流场特性与磨损规律。结果表明,含沙量不高于0.135 kg/m^(3)时,泥沙对离心泵内部流... 针对某大型输水工程中带活动导叶离心泵的泥沙磨损问题,建立一种基于欧拉-拉格朗日方法和形状因子修正Oka模型的数值预测方法,研究低浓度含沙条件下泵内流场特性与磨损规律。结果表明,含沙量不高于0.135 kg/m^(3)时,泥沙对离心泵内部流场影响度不超过5%;磨损主要集中于叶轮吸力面尾缘、前盖板交界处及活动导叶前缘,吸力面磨损强度平均约为压力面的8.3倍;含沙量主导线性调控磨损强度,而粒径则主导磨损分布形态:小颗粒导致吸力面尾缘严重磨损,大颗粒因惯性效应使磨损向压力面及后盖板迁移。研究可为带活动导叶离心泵的抗磨设计与安全运行提供理论依据。 展开更多
关键词 活动导叶 离心泵 形状因子 磨损特性 泥沙参数
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基于主成分分析和Transformer模型的离心泵耦合故障智能诊断方法
8
作者 姜大连 许文 +3 位作者 吴尉 陈涛 周许杰 董亮 《机电工程》 北大核心 2026年第3期627-636,共10页
针对离心泵单一故障、耦合故障及不同程度故障在诊断过程中存在模式识别难度大、特征提取复杂度高及数据非线性可分等问题,提出了一种基于主成分分析(PCA)与Transformer模型的智能故障诊断方法。首先,对多源异构传感器采集的原始振动信... 针对离心泵单一故障、耦合故障及不同程度故障在诊断过程中存在模式识别难度大、特征提取复杂度高及数据非线性可分等问题,提出了一种基于主成分分析(PCA)与Transformer模型的智能故障诊断方法。首先,对多源异构传感器采集的原始振动信号进行了归一化预处理,以消除量纲差异并提升数据可靠性;然后,采用PCA对数据进行了降维处理,有效剔除了冗余信息,保留了最具判别性的关键特征;接着,完成预处理后,根据数据规模调整了Transformer模型中注意力机制头数等参数,并在优化后的网络结构上对PCA-Transformer模型进行了深度学习训练;最后,采用实验验证了PCA-Transformer模型在故障识别中的有效性。研究结果表明:预处理后的模型诊断准确率提升至99%,较原始数据提高了3%;训练准确率提升了2.5%,训练损失降低了75%。该方法在离心泵的单一故障、耦合故障及不同发展阶段的识别中均表现出良好性能,可为设备的智能监测与安全运行提供有力支撑。 展开更多
关键词 离心泵 故障诊断模型 主成分分析 Transformer理论 注意力机制 数据降维处理 智能监测
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离心泵叶片几何外形偏差对其性能影响的不确定性分析
9
作者 陈学炳 杨博文 +2 位作者 张人会 郭广强 蒋利杰 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2026年第2期426-433,共8页
为了揭示离心泵在加工制造过程中产生的叶片几何外形偏差不确定性对其水力性能及内部流动的影响机理,本文基于高斯过程结合主成分分析法,构建了离心泵叶片几何外形偏差特征参数化表征模型,并采用非嵌入式多项式混沌方法对叶片几何外形... 为了揭示离心泵在加工制造过程中产生的叶片几何外形偏差不确定性对其水力性能及内部流动的影响机理,本文基于高斯过程结合主成分分析法,构建了离心泵叶片几何外形偏差特征参数化表征模型,并采用非嵌入式多项式混沌方法对叶片几何外形偏差导致的泵水力性能与内流动的随机不确定性进行量化分析。结果表明:不同流量工况下叶片几何外形偏差不确定性对叶轮内流场的影响有所差异,在小流量工况下,影响主要集中在叶片出口附近;而在设计及大流量工况下,对叶片吸力面及叶轮进口的影响更大,且相比而言,小流量工况所受影响明显大于设计及大流量工况。由于叶片几何外形偏差不确定性造成的叶轮内流场变化,进而对泵的水力性能造成一定波动,其中扬程和效率下降的最大降幅分别为1.0 m和3.0%。对不同流量工况下离心泵的叶片几何外形偏差不确定性进行量化分析,可以为其稳健性流动设计提供重要的理论依据与参考。 展开更多
关键词 离心泵 几何偏差 水力性能 内流动 高斯过程 主成分分析 不确定性分析 非嵌入式多项式混沌
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低比转速离心泵水力性能的优化设计
10
作者 赵雨初 靳栓宝 程功 《海军工程大学学报》 北大核心 2026年第1期39-44,99,共7页
低比转速离心泵以其高扬程和低流量的特点被广泛应用于船舶、灌溉、运输等领域,但其在优化设计过程中存在不容易收敛的问题,设计难度较大。为此,本文建立了低比转速离心泵性能仿真的分析方法,通过搭建低比转速离心泵性能的测试平台,对... 低比转速离心泵以其高扬程和低流量的特点被广泛应用于船舶、灌溉、运输等领域,但其在优化设计过程中存在不容易收敛的问题,设计难度较大。为此,本文建立了低比转速离心泵性能仿真的分析方法,通过搭建低比转速离心泵性能的测试平台,对现有离心泵的水力性能和汽蚀性能进行试验,计算误差控制在5%以内。采用三元反问题的优化设计,控制变量为进出口环量rV_(θ),以及沿着轴向的环量分布,提出了低比转速离心泵的载荷分布的模型,完成了离心泵叶轮的优化设计。结果表明:优化后的低比转速离心泵效率比原泵提高了1.5%以上,汽蚀性能相较于原泵也有所提高,从而有效解决了低比转速离心泵设计难度大的问题。 展开更多
关键词 低比转速离心泵 CFD仿真 性能分析 优化设计
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径向间隙对中比转速离心泵空化性能的影响研究
11
作者 谭叶文 宋文武 刘孟豪 《机电工程》 北大核心 2026年第2期310-320,共11页
为了解决离心泵空化性能优化问题,基于RNG K-ε湍流模型和Rayleigh-Plesset空化模型,对叶轮与蜗壳之间的径向间隙,及匹配的隔舌安放角对离心泵空化性能的影响进行了研究。首先,以一台中比转速离心泵为研究对象,通过改变蜗壳的基圆直径,... 为了解决离心泵空化性能优化问题,基于RNG K-ε湍流模型和Rayleigh-Plesset空化模型,对叶轮与蜗壳之间的径向间隙,及匹配的隔舌安放角对离心泵空化性能的影响进行了研究。首先,以一台中比转速离心泵为研究对象,通过改变蜗壳的基圆直径,设计了4组径向间隙及隔舌安放角匹配参数的方案模型,使用UG软件对离心泵进行了三维建模,使用ICEM软件对离心泵网格进行了划分;然后,在ANSYS CFX中对离心泵的空化初生工况和空化临界工况进行了数值模拟计算;最后,根据4种不同模型在不同工况下的计算结果,分别对径向间隙及隔舌匹配的安放角对离心泵外特性的影响、压力分布、低于饱和蒸气压的面积、空泡的位置和体积大小、叶栅截面的气相体积分布,及湍动能和流线分布进行了分析和比较。研究结果表明:随径向间隙的增大和隔舌安放角的减小,离心泵的扬程、效率呈现出先增后减的趋势;在空化工况下,径向间隙δ=13 mm的离心泵低压区得到了有效的改善,低于饱和蒸气压的面积最小,叶栅流道内的空泡分布以及气泡体积分数最小,可以有效遏制叶轮内部空化的形成和发展;并且,随着径向间隙增大,气泡体积分数和空泡体积呈现出先减后增的趋势;同时,随着径向间隙的增大,能有效地改善流道结构,降低叶轮内的湍动能。由此可见,选取适当的径向间隙可以优化离心泵的空化性能。 展开更多
关键词 离心泵扬程和效率 径向间隙选取 基圆直径 隔舌匹配参数 隔舌安放角 空化性能优化 数值模拟
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离心泵叶轮多物理场耦合优化
12
作者 王洪超 肖玉东 +2 位作者 李秉悦 王莹 韩永胜 《农业装备与车辆工程》 2026年第2期84-88,共5页
针对城市供水系统中离心泵因传统优化方法存在“试错周期长、易陷局部最优”的瓶颈问题,以潍坊市供水站实际运行的500 mm直径离心泵为研究对象,基于HyperWorks建立涵盖叶轮叶片、转速和流量等3个几何变量的叶轮参数化网格模型,通过AcuSo... 针对城市供水系统中离心泵因传统优化方法存在“试错周期长、易陷局部最优”的瓶颈问题,以潍坊市供水站实际运行的500 mm直径离心泵为研究对象,基于HyperWorks建立涵盖叶轮叶片、转速和流量等3个几何变量的叶轮参数化网格模型,通过AcuSolve开展设计工况和实际工况仿真获取能耗与效率数据,选定HyperStudy作为多物理场耦合优化载体,选用全局响应面法(Global Response Surface Method,GRSM)算法,实现了扭矩、轴功率及效率的多目标全局寻优。仿真结果表明:优化后的叶轮使离心泵水力效率从初始的54.92%,提升至66.35%。所提出的HyperStudy、AcuSolve和HyperWorks软件协同优化平台技术范式,为供水系统离心泵低能耗改造提供了可复用的工程路径参考,也为复杂流体机械多参数协同优化提供了参考方案。 展开更多
关键词 离心泵 效率提升 数值模拟 水力效率 多物理场耦合
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离心泵前泵腔流道流场结构特性分析
13
作者 张琪 任金平 +4 位作者 陈兵 张兰霞 冯碧阳 王晨旭 郭鑫 《化工设备与管道》 北大核心 2026年第1期63-70,共8页
离心泵前泵腔的流场特性是决定其运行稳定性的关键因素之一。文章以一台低比转速离心泵为研究对象,采用基于Q准则的涡识别方法,系统探究了在蜗壳断面形状、口环间隙以及叶片扰动等多参数耦合作用下的前泵腔复杂流动机制。研究结果显示:... 离心泵前泵腔的流场特性是决定其运行稳定性的关键因素之一。文章以一台低比转速离心泵为研究对象,采用基于Q准则的涡识别方法,系统探究了在蜗壳断面形状、口环间隙以及叶片扰动等多参数耦合作用下的前泵腔复杂流动机制。研究结果显示:蜗壳断面面积的变化对泵腔进口区域流场结构具有显著影响,而对出口区域流场结构的影响极为有限;叶片通过频率主导了泵腔与蜗壳主流之间的介质和角动量的非定常交换过程;口环间隙对泵腔进口与出口区域的涡结构分别表现出截然不同的调控作用。本研究为深入理解并优化前泵腔内部流动行为提供了新的视角,对提升离心泵水力性能与运行可靠性具有重要指导意义。 展开更多
关键词 离心泵 泵腔 数值计算 泄漏量
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农业机械离心泵转子动平衡精度控制技术研究
14
作者 路正荣 《数字农业与智能农机》 2026年第1期124-126,共3页
为解决农业机械离心泵在复杂工况下因转子质心偏移导致的振动问题,系统研究了转子动平衡精度控制技术。通过分析农用工况下不均匀磨损和人为操作等特殊成因,识别出传感器误差、信号调理误差和转子几何误差三类主要误差来源。在此基础上... 为解决农业机械离心泵在复杂工况下因转子质心偏移导致的振动问题,系统研究了转子动平衡精度控制技术。通过分析农用工况下不均匀磨损和人为操作等特殊成因,识别出传感器误差、信号调理误差和转子几何误差三类主要误差来源。在此基础上,提出了动态权重分配平衡技术、在线误差补偿技术、试重法精度校正技术和转速稳定监控技术等综合控制方法。以甘肃景电工程不同扬程级别泵站为研究对象进行实际应用验证,结果表明,改进后各泵站振动水平显著降低,均达到相关平衡等级标准。研究证实了综合控制技术方案的有效性,为农业装备高效化发展提供了技术支撑。 展开更多
关键词 农业机械 离心泵 转子 动平衡 精度控制
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基于离心泵数字孪生流场云图的叶轮故障诊断方法与应用 被引量：2
15
作者 李亚洁 刘强 李炜 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第1期193-201,共9页
随着工业技术的发展,离心泵的健康诊断与维护需求日益迫切,结合数字孪生和机器视觉技术,提出一种基于数字孪生流场云图的离心泵叶轮机械故障智能诊断方法。借助离心泵数字孪生模型来模拟叶轮叶片随机断裂故障的演化发展,生成具有不同故... 随着工业技术的发展,离心泵的健康诊断与维护需求日益迫切,结合数字孪生和机器视觉技术,提出一种基于数字孪生流场云图的离心泵叶轮机械故障智能诊断方法。借助离心泵数字孪生模型来模拟叶轮叶片随机断裂故障的演化发展,生成具有不同故障特征的叶轮流场压力及速度云图;基于对Yolov5算法的学习训练,获得了压力和速度云图两类机器视觉模型,并结合统计分析实现了叶轮故障的初步诊断;进而考虑两类检测模型的优势互补特性,基于堆叠集成的思想将二者融合,以提升叶轮故障诊断的准确性。经实验验证,针对叶轮叶片的随机断裂故障,所提方法可达到0.99以上的诊断准确度,开发的离心泵叶轮机械故障智能诊断系统使所提方法得以落地应用。 展开更多
关键词 离心泵 数字孪生 叶轮机械 机器视觉 智能诊断
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面向CFD计算的离心泵蜗壳模型优化方法 被引量：1
16
作者 谈明高 蒋振清 +2 位作者 刘厚林 吴贤芳 邵晨 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第3期231-237,共7页
由于离心泵蜗壳模型结构较为复杂,在进行三维建模的过程中会进行大量复杂的几何操作,导致在CAD模型表面会出现碎面,使后续CFD计算的网格划分环节难以进行.为了解决此问题,首先对蜗壳水力图和三维模型进行分析,结合蜗壳模型中的碎面特点... 由于离心泵蜗壳模型结构较为复杂,在进行三维建模的过程中会进行大量复杂的几何操作,导致在CAD模型表面会出现碎面,使后续CFD计算的网格划分环节难以进行.为了解决此问题,首先对蜗壳水力图和三维模型进行分析,结合蜗壳模型中的碎面特点,给出了碎面定义;然后通过构建蜗壳CAD模型的属性邻接图,并利用拓扑信息和几何信息的映射关系实现了碎面识别;最后基于几何面的优化方法,针对蜗壳模型中存在碎面较多的曲面类型,根据其几何参数进行相应的基面构造,并使用基面对存在碎面的曲面进行拟合,完成了碎面修复.基于Open CASCADE平台实现了蜗壳优化算法,结合不同类型蜗壳应用实例证明了方法的正确性和有效性.研究成果能够为离心泵CAD/CFD一体化设计提供良好的技术支撑. 展开更多
关键词 离心泵 蜗壳 CAD模型 碎面修复 碎面识别
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ISW32离心泵深度一维卷积神经网络故障诊断 被引量：2
17
作者 贺婷婷 张晓婷 +1 位作者 李强 颜洁 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第4期213-216,共4页
传统卷积神经网络进行故障诊断过程费时费力,且人工提取特征未必完善。通过搭建离心泵故障诊断实验系统获得采样本,输入到深度一维卷积神经网络中进行故障诊断。通过提高1DCNN深度,为1DCNN模型设置了更多卷积层,最终实现D-1DCNN模型达... 传统卷积神经网络进行故障诊断过程费时费力,且人工提取特征未必完善。通过搭建离心泵故障诊断实验系统获得采样本,输入到深度一维卷积神经网络中进行故障诊断。通过提高1DCNN深度,为1DCNN模型设置了更多卷积层,最终实现D-1DCNN模型达到更强的特征提取能力。通过参数设置对深度一维卷积神经网络进行调节,确定最优的参数范围:学习率为0.01,卷积核选取为(1×3),批处理量为50,采取最大池化条件,以Adam优化器优化实验参数。实验测试研究结果表明:深度一维卷积神经网络在离心泵故障诊断实现了99.97%准确率,可以满足智能故障诊断的要求。该研究对提高ISW32离心泵的故障诊断能量具有很好的实际应用价值。 展开更多
关键词 离心泵 故障诊断 深度一维卷积神经网络 准确率 实验 采样
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吸入涡演化对立式离心泵水力稳定性的影响 被引量：2
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作者 冯建军 崔文豪 +3 位作者 朱国俊 戈振国 赵天齐 闫思娜 《农业工程学报》 北大核心 2025年第12期70-76,共7页
泵站进水池中形成的吸入涡影响泵站安全稳定运行。为研究不同工况下吸入涡形态及其演化过程对离心泵稳定性的影响,该文通过高速摄影技术捕捉不同流量下吸入涡的发展形态,并结合数值模拟对大流量工况下吸入涡的演化过程和泵内压力脉动特... 泵站进水池中形成的吸入涡影响泵站安全稳定运行。为研究不同工况下吸入涡形态及其演化过程对离心泵稳定性的影响,该文通过高速摄影技术捕捉不同流量下吸入涡的发展形态,并结合数值模拟对大流量工况下吸入涡的演化过程和泵内压力脉动特性展开研究。结果表明:试验过程中,吸入涡稳定存在的时间随着流量的增大而增加,在大流量工况下(流量Q=15.6 m^(3)/h),由于大尺度气泡脱落吸入涡投影面积产生剧烈波动;数值模拟捕捉到的吸入涡发展路径与试验结果基本吻合;在吸入涡由发展阶段向保持阶段演化时,含气率迅速增大致使气泡团聚集在叶轮流道内,从而导致保持阶段的叶片吸力面压力脉动变化范围为发展阶段的2倍,压力脉动主频由转频变为2倍转频,且随气相作用的增强,2倍转频处的压力脉动幅值沿流动方向不断增大,不均匀进气也致使叶轮径向力向正Y侧发生偏移;气泡运动至蜗舌附近时引发局部高湍动能分布;无叶区、导叶和蜗壳在靠近蜗舌方位的压力脉动峰峰值增幅最大,分别增加了59%、57%和58%,影响离心泵的稳定运行。研究结果可为后续开展吸入涡结构抑制研究、提升泵站运行稳定性提供理论参考。 展开更多
关键词 离心泵 吸入涡 气液两相流动 水力稳定性 压力脉动
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活动导叶对超大流量大功率离心泵内流动和压力脉动的影响研究 被引量：1
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作者 吴国颖 林远航 +1 位作者 樊锐 樊红刚 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第6期198-202,209,共6页
压力脉动会诱发泵的振动和噪声,威胁机组的安全稳定运行。以某超大流量大功率大型离心泵为研究对象,建立了原型泵的全流道三维模型,采用数值模拟方法研究了活动导叶对离心泵能量特性、内流特性和压力脉动特性的调节作用。结果表明:活动... 压力脉动会诱发泵的振动和噪声,威胁机组的安全稳定运行。以某超大流量大功率大型离心泵为研究对象,建立了原型泵的全流道三维模型,采用数值模拟方法研究了活动导叶对离心泵能量特性、内流特性和压力脉动特性的调节作用。结果表明:活动导叶能够显著改善固定导叶内的压力周向不均匀特征,有效抑制固定导叶内的流动分离,通过减小流体的径向速度实现动能的充分回收,并使叶轮内的压力脉动主频向低频方向迁移,有利于提高泵的效率和运行稳定性。 展开更多
关键词 离心泵 超大流量 大功率 流动特性 压力脉动
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基于贝叶斯优化多尺度DenseNet的离心泵声信号故障诊断方法 被引量：1
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作者 陈剑 严明辉 陈品 《中国机械工程》 北大核心 2025年第9期2032-2038,共7页
由于一维特征向量不能保留时间特征信息,而神经网络对图像识别具有良好效果,因此尝试用离心泵故障声信号构建的图像数据集开展离心泵故障诊断,提出贝叶斯优化多尺度DenseNet的离心泵声信号故障诊断方法。将一维时间序列声信号经过格拉... 由于一维特征向量不能保留时间特征信息,而神经网络对图像识别具有良好效果,因此尝试用离心泵故障声信号构建的图像数据集开展离心泵故障诊断,提出贝叶斯优化多尺度DenseNet的离心泵声信号故障诊断方法。将一维时间序列声信号经过格拉姆角场转化为二维图像,保留其时间信息及故障特征;然后采用多尺度密集块对图像进行特征提取,增强图像特征复用;通过dropout层和L_(2)正则化方法防止过拟合,采用贝叶斯优化算法确定神经网络超参数,最后利用离心泵声信号进行实验验证,与其他诊断方法进行对比。结果表明,贝叶斯优化多尺度DenseNet的诊断模型对测试集具有99.5%的故障识别率。 展开更多
关键词 离心泵 故障诊断 格拉姆角场 贝叶斯优化 多尺度DenseNet
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