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题名基于响应面模型的螺旋迷宫泵结构优化
被引量：1
- 1
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作者
戎欣
朱宏武
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机构
中国石油大学(北京)机械与储运工程学院
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出处
《石油机械》
北大核心
2022年第4期94-100,共7页
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基金
国家自然科学基金项目“多级螺旋轴流式多相泵叶轮内气液两相流型及动静叶栅耦合机理研究”(51209217)
中国石油大学(北京)科研基金项目“多级油气混输泵叶轮内气液两相流型特性研究”(YJRC-2013-10)。
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文摘
针对螺旋迷宫泵效率偏低的问题,以迷宫泵的效率、轴功率和扬程为目标函数,以泵的结构参数为优化参数,建立了基于试验设计和响应面估值的螺旋迷宫泵结构优化模型。首先通过尺寸关联性将迷宫泵的结构参数进行合理简化,将16个设计参数简化为11个,然后进行参数灵敏度分析确定需要优化的9个重要结构参数。采用优化空间填充设计法对优化参数进行组合生成样本点。最后通过神经网络型响应面和多目标遗传算法对螺旋迷宫泵进行结构优化,并在符合条件的结构参数组合中,根据实际需求选取其中一个作为优化结果的最终解。研究结果表明,螺旋迷宫泵定子和转子的结构参数之间存在交互性影响,相较于原模型,优化后的迷宫泵效率提升了90.06%,扬程提升了77.34%。研究结果可为螺旋迷宫泵结构的进一步优化提供参考。
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关键词
螺旋迷宫泵
结构优化
响应面
优化空间填充设计
灵敏度分析
遗传算法
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Keywords
labyrinth screw pump
structural optimization
response surface
optimized space-filling design
sensitivity analysis
genetic algorithm
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分类号
TE964
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名迷宫螺旋泵气液两相流场的数值模拟及试验
被引量：9
- 2
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作者
张有忱
杨春玲
黎镜中
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机构
北京化工大学机电工程学院
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出处
《排灌机械工程学报》
EI
2010年第6期492-496,共5页
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基金
中国石油化工集团公司技术开发项目(309040)
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文摘
基于混合物多相流模型、RNGk-ε湍流模型和SIMPLEC算法,应用CFD软件Fluent对迷宫螺旋泵内气液两相流场进行数值模拟并通过试验进行验证.通过分析流道内不同截面上的压力、速度以及含气率分布,研究泵内气液两相流场的流动情况.模拟结果表明,压力分布从进口到出口沿螺旋槽逐渐升高,增压效果明显,速度分布在环形腔的外侧比在内侧稍大,螺旋部分含气率分布比较均匀,进出口处出现含气率分布不均匀现象,局部含气率较高,在此要防止气堵现象的发生.试验结果表明所采用的计算模型基本符合泵内部流动的实际情况,这说明模拟结果一定程度上揭示了迷宫螺旋泵内部气液两相流场的流动规律,可为迷宫螺旋泵气液两相流研究提供理论依据,试验结果同时表明迷宫螺旋泵进行气液混输时具有良好的曝气效果,可作为传统曝气设备的替代产品.
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关键词
迷宫螺旋泵
气液两相流
数值模拟
含气率
曝气
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Keywords
labyrinth screw pump
gas-liquid two-phase flow
numerical simulation
gas void
aeration
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分类号
S277.9
[农业科学—农业水土工程]
TH315
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名三角形迷宫螺旋泵内部流场数值计算及试验
被引量：3
- 3
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作者
王春林
张浩
彭娜
赵佰通
郑海霞
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机构
江苏大学能源与动力工程学院
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出处
《排灌机械》
EI
2009年第2期73-77,共5页
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基金
江苏省高校厅高新技术产业发展项目(JH02-033)
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文摘
在三角形迷宫螺旋泵理论分析基础上,运用商用计算软件FLUENT,采用雷诺时均N-S方程和标准k-ε湍流模型,运用基于非结构网格的SIMPLEC算法,对清水状态下三角形迷宫螺旋泵内三维湍流场进行了数值模拟,从而得到了螺旋泵内部流动的主要特征和外特性变化规律.根据试验结果得出泵的外特性曲线,并与数值模拟计算的结果进行比较,发现两者的外特性规律非常一致,这说明所采用的计算模型基本符合泵内部流动的实际情况.研究结果可用来了解三角形迷宫螺旋泵的内部流场特征,为螺旋泵的设计、改进和优化提供有益的参考.
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关键词
三角形迷宫螺旋泵
内部流动
湍流
数值计算
性能预测
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Keywords
triangular labyrinth screw pump
interior flow field
turbulent flow
numerical calculation
performance prediction
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分类号
TH315
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名迷宫螺旋泵工作原理与特性
被引量：2
- 4
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作者
韩国军
王浩宇
楚文军
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机构
北京联合大学
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出处
《石油化工设备》
CAS
2008年第3期32-34,共3页
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文摘
综述了对迷宫螺旋泵工作原理、工作特性及工作特性影响因素进行的试验研究和理论探讨,给出了确定迷宫螺旋泵工作特性的方法。
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关键词
迷宫螺旋泵
工作原理
特性
影响因素
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Keywords
labyrinth screw pump
working principle
characteristic
effect factor
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分类号
TH315
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名梯形迷宫螺旋泵内部流动的数值模拟
被引量：2
- 5
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作者
张林
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机构
胜利油田胜利石油化工建设有限公司
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出处
《石油机械》
北大核心
2005年第10期20-21,2,共2页
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文摘
结合梯形迷宫螺旋泵的流动特点,在相应的假设条件基础上建立流动模型、简化计算方程组,并给出具体的边界条件。利用有限差分式求得流动模型的数值解,从而得到梯形迷宫螺旋泵内部流动的主要特征。得出进液环腔处产生二次回流现象而导致迷宫泵效率低下,通过在转子进口处增大定、转子之间间隙c而弱化该处的节流降压,通过增大进口液腔的环空体积以降低出口压头损失的结论。所得结论可为梯形迷宫螺旋泵的设计、改进和优化提供有益的参考。
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关键词
梯形迷宫螺旋泵
内部流动
数值模拟
迷宫螺旋泵
梯形
流动模型
流动特点
简化计算
边界条件
回流现象
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Keywords
trapeziform labyrinth screw pump, internal flow, numerical simulation
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分类号
TH315
[机械工程—机械制造及自动化]
TH311
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名基于Fluent的串接组合式迷宫螺旋泵数值模拟
- 6
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作者
李娇娇
张有忱
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机构
北京化工大学机电工程学院
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出处
《排灌机械工程学报》
EI
北大核心
2014年第4期296-301,共6页
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基金
国家科技支撑计划项目(2011BAA04B02)
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文摘
通过Gambit完成流域的三维造型和网格划分,应用计算流体力学Fluent软件,采用多重参考系(MRF)方法,基于RNG k-ε双方程湍流模型和SIMPLEC算法,对泵内三维单相流场进行数值模拟.提出一种新型结构的迷宫螺旋泵,探讨了环槽宽度、环槽深度对新型结构泵性能的影响,确定最优设计参数,结果表明:环槽宽度、环槽深度分别为4,3 mm时泵性能最佳.通过分析模型的压力分布、速度分布、湍动能分布,研究泵内流体的流动和能量交换,对比分析2种模型泵的水力性能.分析表明:与原模型泵相比,新模型泵增压幅度和增压速率明显较大,螺旋环进口处增压速率高于螺旋环内部增压速率;转子流域内流体速度明显高于定子流域,间隙中面上存在强烈的质量和动量交换;流体增压速率与湍动强度有关,流体湍动强度越大,增压速率越大;新模型泵性能优于原模型泵,在最高工况点,扬程同比增加约3.42 m,水力效率提高约0.85%;流量大于最高工况点流量,新模型泵的效率明显高于原模型泵.
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关键词
迷宫螺旋泵
串接
内部流场
数值模拟
环槽
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Keywords
labyrinth screw pump
series combination
interior flow field
numerical simulation
ring slots
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分类号
S277.9
[农业科学—农业水土工程]
TH31
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名迷宫螺旋泵实验研究
- 7
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作者
李进府
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机构
江苏大学流体机械及动力工程系
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出处
《农机化研究》
北大核心
2005年第1期194-196,共3页
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文摘
迷宫螺旋泵是一种小流最、高扬程、低比转速的新型特种泵,其特点是使用安全可靠、寿命长。通过对迷宫螺旋泵的实验研究,分析了输送介质粘度、转速以及槽深对迷宫泵性能的影响,为进行迷宫螺旋泵的研究设计提供了参考依据。
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关键词
迷宫螺旋泵
低比转速
泵性能
小流量
高扬程
输送介质
可靠
实验研究
研究设计
参考依据
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Keywords
power machinery
maze helix pump
experiment
trapezoid
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分类号
S864.5
[农业科学—野生动物驯养]
TH315
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名迷宫螺旋槽的选取研究
被引量：2
- 8
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作者
龚林
王春林
施爱平
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机构
江苏大学能源与动力工程学院
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出处
《江苏农机与农艺》
2004年第3期33-35,共3页
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文摘
以提高迷宫螺旋泵的扬程、流量、效率、汽蚀等性能参数为目标,给出不同使用条件下螺旋槽形状与几何参数的选取。
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关键词
螺旋槽
迷宫螺旋泵
形状
几何参数
结构
工作原理
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Keywords
spiral groove, labyrinth spiral pump, geometry index, selection
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分类号
S277
[农业科学—农业水土工程]
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