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题名基于双向流固耦合的竖井贯流泵叶片力学性能
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作者
王腾伟
郑源
俞军锋
宋梦斌
郭华毅
杨春霞
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机构
利欧集团湖南泵业有限公司
河海大学电气与动力工程学院
绍兴市水利水电工程质量安全管理中心
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出处
《排灌机械工程学报》
北大核心
2025年第7期663-670,共8页
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基金
国家重点研发计划政府间国际科技创新合作专项(2019YEF0105200)
中央高校基本科研业务项目(B210202060)。
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文摘
为了提升竖井贯流泵的运行稳定性,采用ANSYS Workbench进行双向流固耦合计算,分析叶片的受力与变形特性.研究结果表明:叶片的最大形变主要发生在靠近轮缘的区域,而叶片中部应力较低,高等效应力区集中在叶片中心靠近轮毂的位置;竖井贯流泵启动时会经历小流量高扬程的运行阶段,在0.2倍额定流量工况下,叶片的最大形变达到额定流量工况的4.04倍,最大等效应力达到额定流量工况的3.99倍;叶片干模态和湿模态分析的共振区均主要分布在进水侧和出水侧,这些区域在运行过程中更容易发生裂纹及共振;叶片的固有频率不会因施加载荷而变化,但会受到工作介质的影响,从而影响机械结构的振动频率.分析结果表明,该竖井贯流泵叶片符合力学强度要求,处于弹性变形范围内.
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关键词
竖井贯流泵
叶片
流固耦合
应力分析
模态分析
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Keywords
vertical shaft tubular pump
blade
fluid-structure interaction
stress analysis
modal analysis
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分类号
TV136.2
[水利工程—水力学及河流动力学]
TK73
[交通运输工程—轮机工程]
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题名两级轴流泵系统水力特性
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作者
关子龙
汤方平
王林
陈迪
郭华毅
王焕
李奉育
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机构
扬州大学水利科学与工程学院
利欧集团湖南泵业有限公司
江苏省水利科学研究院材料结构研究所
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出处
《排灌机械工程学报》
北大核心
2025年第3期247-253,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51809081)
江苏省高校优势学科建设工程项目
扬州大学优秀博士学位论文基金资助项目。
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文摘
为研究采用双叶轮和双导叶形式的两级轴流泵的水力性能,将普通轴流泵叶轮和全贯流泵叶轮串联形成两级轴流泵系统,采用CFD数值模拟的方法,对装置在设计工况和超负荷工况下的水力性能进行研究.研究结果表明:两级轴流泵具有较宽的运行范围,同时保持较好的水力性能,最高效率可达79.95%;在设计工况下,两级叶轮的流态都较好;在超负荷工况下,轮毂侧容易产生脱流,流动损失更大;第二级导叶的水力损失高于第一级导叶,随着转速增大,导叶上的脱流逐渐增多,湍动能也逐渐增大,影响范围从导叶逐渐扩散至整个过流部件;两级泵空化性能主要受第一级叶轮影响,在空化余量达到有效空化余量NPSHA=5.86 m后,叶片上空泡面积大幅增加,当空泡面积达到叶片面积的20%时,效率开始骤降.研究结果可为两级轴流泵优化设计及水力性能分析提供一定理论参考.
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关键词
两级轴流泵
水力性能
空化性能
超负荷工况
数值模拟
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Keywords
two-stage axial-flow pump
hydraulic performance
cavitation performance
overload conditions
numerical simulation
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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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题名时序效应对多级侧流道泵压力脉动的影响
被引量：2
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作者
宋梦斌
刘润石
陈轲
王业芳
张帆
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机构
利欧集团湖南泵业有限公司
江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心
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出处
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2023年第10期993-998,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52279086)。
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文摘
为了厘清多级叶轮与侧流道之间的干涉作用以及泵级间的流动形式,从而提高侧流道泵的水力性能和运行可靠性,选取一台带有前置离心叶轮并串联两级径向叶轮的多级侧流道泵作为研究对象,利用ANSYS CFX软件对其进行数值模拟计算.通过傅里叶变换和小波分解方法,研究不同时序位置对叶轮内部和出口处压力脉动的影响,发现侧流道泵最佳时序位置角度与叶轮级数成反比,而与叶片夹角成正比.经过时序位置的优化调整,可以降低侧流道泵的振动并提高出口压力的稳定性,从而提高侧流道泵的整体性能.研究结果可为多级侧流道泵的设计提供有效的参考意见.
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关键词
多级侧流道泵
时序效应
压力脉动
径向叶轮
数值模拟
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Keywords
multistage side channel pump
clocking effect
pressure pulsation
radial impeller
numerical simulation
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分类号
TH314
[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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题名含沙空化对轴流泵内流动特性的影响
被引量：3
- 4
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作者
林鹏
胡东
吕云杰
唐川林
王舒
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机构
湖南人文科技学院能源与机电工程学院
利欧集团湖南泵业有限公司
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出处
《水利水电科技进展》
CSCD
北大核心
2020年第4期21-26,76,共7页
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基金
湖南省自然科学基金(2020JJ5273)
湖南省教育厅科学研究项目(19B298)
湖南省重点领域研发计划(2019SK2192)。
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文摘
采用SST k-ω湍流模型模拟轴流泵在清水非空化、含沙水非空化、清水临界空化、含沙水临界空化4种状态下的流动特性,分析含沙量和临界空化对泵内流动特性的影响,确定轴流泵在不同状态下的不稳定运行区域。结果表明:在叶片工作面上,非空化和临界空化状态下轴向速度流动系数均分布在-1附近,非空化状态下径向速度流动系数和绝对速度流动系数分别分布在0.6和1.2附近,临界空化状态下径向速度流动系数和绝对速度流动系数分布在1附近。叶片背面进口和出口位置的流动系数最为敏感,空化会引起此处流动系数的剧烈波动,尤其是加入泥沙后,波动更为显著,故叶片背面进口和出口位置为叶轮内的流动不稳定区域,空化和泥沙主要影响此处。未发生空化时,含沙量基本不改变叶轮内流动状态;当泵内发生空化时,在叶片尾端出现流动分离漩涡,加入泥沙后,尾端的漩涡范围变大,叶轮内的流动状态发生改变,说明空化和泥沙均是影响叶轮内流动特性的主要因素。
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关键词
轴流泵
含沙空化
流动特性
粒径
含沙量
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Keywords
axial-flow pump
cavitation under sand conditions
flow characteristics
particle size
sediment concentration
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分类号
TH312
[机械工程—机械制造及自动化]
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