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离心泵间隙对压力脉动及径向力的影响
被引量:
34
1
作者
施卫东
张磊
+2 位作者
陈斌
蒋婷
张华
《排灌机械工程学报》
EI
北大核心
2012年第3期260-264,共5页
针对采用超厚叶片的离心式无过载潜水排污泵非定常流动所引起的蜗壳流道内的压力脉动及壁面受到的径向力的问题,基于标准k-ε湍流模型和SIMPLE算法,研究了间隙对压力脉动及径向力的影响.设计了基圆直径D3分别为390,435,460 mm的3种计算...
针对采用超厚叶片的离心式无过载潜水排污泵非定常流动所引起的蜗壳流道内的压力脉动及壁面受到的径向力的问题,基于标准k-ε湍流模型和SIMPLE算法,研究了间隙对压力脉动及径向力的影响.设计了基圆直径D3分别为390,435,460 mm的3种计算模型,通过对3种模型进行非定常计算,得到由于间隙的变化导致的隔舌处压力脉动的特性及蜗壳壁面所受径向力的变化规律.计算结果表明:由于叶片和隔舌的动静干涉作用,蜗壳流道内各监测点的压力脉动及壁面所受径向力的变化具有明显的周期性;蜗壳内各监测点压力脉动的主频均为叶片通过频率;在相同流量下,间隙越小,压力脉动越剧烈,主频处的脉动幅值越大;同一计算模型,随着流量的增大,在一个旋转周期内蜗壳壁面所受到径向力的平均值先减小后增大;与原始方案相比,在相同流量下,间隙增大或减小,径向力的平均值均会增大.
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关键词
离心泵
间隙
超厚叶片
动静干涉
径向力
压力脉动
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职称材料
基于Ansys的矿用潜水电泵转子系统的优化设计
被引量:
17
2
作者
曹卫东
高一
+1 位作者
王秀兰
许荣军
《排灌机械工程学报》
EI
北大核心
2012年第2期157-161,共5页
应用三维造型软件Pro/E对矿用潜水电泵过流部件内部水体和部件进行实体造型,导入ICEM软件对水体部分进行非结构化网格划分.基于雷诺时均Navier-Stokes方程、标准k-ε湍流模型和SIMPLEC算法,采用计算流体动力学软件CFX对矿用多级潜水泵...
应用三维造型软件Pro/E对矿用潜水电泵过流部件内部水体和部件进行实体造型,导入ICEM软件对水体部分进行非结构化网格划分.基于雷诺时均Navier-Stokes方程、标准k-ε湍流模型和SIMPLEC算法,采用计算流体动力学软件CFX对矿用多级潜水泵不同工况下的外特性进行数值模拟,并将模拟结果与试验结果进行对比,验证模拟结果的可靠性.将流场模拟结果导入Ansys Workbench,对两支点支撑方式的转子系统进行基于流固耦合的模态分析,计算得到了原有转子系统的一阶临界转速低于运行转速.根据对转子振型特点的分析,对转子系统进行三支点优化设计,并再次进行模拟计算.结果表明:原有两轴承支撑转子系统临界转速过低,是轴承7217AC/DB提前损坏、密封环磨损严重的主要原因;三支点转子临界转速远大于泵的实际运行转速,可大幅度提高轴承可靠性,减缓密封环的磨损.
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关键词
矿用潜水电泵
转子系统
流固耦合
模态分析
临界转速
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职称材料
低比转数潜水排污泵的内部流场PIV试验研究
被引量:
4
3
作者
陈斌
张华
+2 位作者
施卫东
巴延庆
董绵杰
《排灌机械工程学报》
EI
北大核心
2013年第7期575-579,共5页
针对低比转数潜水排污泵的研究现状进行调研后发现,目前主要的研究手段以数值计算为主,缺乏对其内部流场的可视化试验研究,因此,为揭示低比转数潜水排污泵内部流场的物理结构及流场演化过程,针对一比转数ns=60的潜水排污泵进行结构改造...
针对低比转数潜水排污泵的研究现状进行调研后发现,目前主要的研究手段以数值计算为主,缺乏对其内部流场的可视化试验研究,因此,为揭示低比转数潜水排污泵内部流场的物理结构及流场演化过程,针对一比转数ns=60的潜水排污泵进行结构改造后,以透明的有机玻璃材料代替传统的金属材料,以空心玻璃球作为示踪粒子,进行了不同工况下的二维PIV测试.试验结果表明:在科氏力的作用下,叶片进口吸力面上的相对速度大于压力面上的,而叶片出口则相反;在大流量工况下叶片进口边的速度梯度最大,叶片出口的"射流-尾迹"现象也最为明显;在不同流量工况下,叶片压力面一侧均存在一定脱流现象,该脱流区域随流量的减小向叶片出口方向移动,并逐渐形成一个与叶片旋转方向相反的旋涡;当流量为0.2Qd时,该旋涡位于叶片流道出口中心,并堵塞了大部分流道.
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关键词
潜水排污泵
低比转数
PIV
射流-尾迹
脱流
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职称材料
离心泵做透平的叶片弯曲形状分析
被引量:
7
4
作者
杨孙圣
张慧
+1 位作者
孔繁余
许荣军
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第9期1467-1472,1479,共7页
为提高液力透平的效率,设计了前弯和后弯2种叶片弯曲形式的叶轮,利用实验、理论和数值计算相结合的方法对离心泵做透平的水力性能进行了研究.分别对后弯式叶轮泵工况、透平工况和前弯式叶轮液力透平工况3种情况的水力性能进行了分析,得...
为提高液力透平的效率,设计了前弯和后弯2种叶片弯曲形式的叶轮,利用实验、理论和数值计算相结合的方法对离心泵做透平的水力性能进行了研究.分别对后弯式叶轮泵工况、透平工况和前弯式叶轮液力透平工况3种情况的水力性能进行了分析,得到泵工况和2种液力透平工况下外特性曲线的差别,并分析了液力透平各过流部件内部功率损失分布.研究结果表明:泵作透平的外特性曲线与泵的不同,Q-H曲线随流量增加而逐渐增加;2种叶轮形式的液力透平对比中,前弯形叶轮在最高效率点的流量、扬程、轴功率和效率分别比后弯形叶轮高;前弯形叶轮高效点以及高效点之后的流量效率曲线高于后弯形叶轮的流量效率曲线,流量扬程曲线低于后弯形叶轮的流量扬程曲线,2种形式的叶轮轴功率相差不大.液力透平各过流部件功率损失分布表明,前弯形叶轮内部的功率损失的减小是液力透平效率提高的主要原因;对比2种叶片弯曲形状液力透平的流量和扬程系数可知,前弯式叶轮的流量系数和扬程系数均大于同尺寸后弯式叶轮的,因此前弯叶轮更适合于液力透平工况运行.
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关键词
离心泵做透平
前弯形叶轮
后弯形叶轮
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职称材料
国产潜水泵在灌排领域的应用基础
5
作者
陈斌
《中国水利》
2006年第15期63-63,共1页
关键词
潜水泵
应用
基础
国产
国内市场
国际先进水平
国际领先
自主创新
认知度
技术
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职称材料
题名
离心泵间隙对压力脉动及径向力的影响
被引量:
34
1
作者
施卫东
张磊
陈斌
蒋婷
张华
机构
江苏大学流体机械工程技术研究中心
南京蓝深制泵集团股份有限公司
出处
《排灌机械工程学报》
EI
北大核心
2012年第3期260-264,共5页
基金
江苏省产学研前瞻性联合研究项目(BY2010131)
江苏高等学校优秀科技创新团队计划资助项目
江苏高校优势学科建设工程项目
文摘
针对采用超厚叶片的离心式无过载潜水排污泵非定常流动所引起的蜗壳流道内的压力脉动及壁面受到的径向力的问题,基于标准k-ε湍流模型和SIMPLE算法,研究了间隙对压力脉动及径向力的影响.设计了基圆直径D3分别为390,435,460 mm的3种计算模型,通过对3种模型进行非定常计算,得到由于间隙的变化导致的隔舌处压力脉动的特性及蜗壳壁面所受径向力的变化规律.计算结果表明:由于叶片和隔舌的动静干涉作用,蜗壳流道内各监测点的压力脉动及壁面所受径向力的变化具有明显的周期性;蜗壳内各监测点压力脉动的主频均为叶片通过频率;在相同流量下,间隙越小,压力脉动越剧烈,主频处的脉动幅值越大;同一计算模型,随着流量的增大,在一个旋转周期内蜗壳壁面所受到径向力的平均值先减小后增大;与原始方案相比,在相同流量下,间隙增大或减小,径向力的平均值均会增大.
关键词
离心泵
间隙
超厚叶片
动静干涉
径向力
压力脉动
Keywords
centrifugal pump
gap
extremely thickened-blade
rotor-stator interaction
radial force
pressure pulsation
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Ansys的矿用潜水电泵转子系统的优化设计
被引量:
17
2
作者
曹卫东
高一
王秀兰
许荣军
机构
江苏大学流体机械工程技术研究中心
南京蓝深制泵集团股份有限公司
出处
《排灌机械工程学报》
EI
北大核心
2012年第2期157-161,共5页
基金
江苏高校优势学科建设工程项目
江苏省企业博士集聚计划项目(2010001)
文摘
应用三维造型软件Pro/E对矿用潜水电泵过流部件内部水体和部件进行实体造型,导入ICEM软件对水体部分进行非结构化网格划分.基于雷诺时均Navier-Stokes方程、标准k-ε湍流模型和SIMPLEC算法,采用计算流体动力学软件CFX对矿用多级潜水泵不同工况下的外特性进行数值模拟,并将模拟结果与试验结果进行对比,验证模拟结果的可靠性.将流场模拟结果导入Ansys Workbench,对两支点支撑方式的转子系统进行基于流固耦合的模态分析,计算得到了原有转子系统的一阶临界转速低于运行转速.根据对转子振型特点的分析,对转子系统进行三支点优化设计,并再次进行模拟计算.结果表明:原有两轴承支撑转子系统临界转速过低,是轴承7217AC/DB提前损坏、密封环磨损严重的主要原因;三支点转子临界转速远大于泵的实际运行转速,可大幅度提高轴承可靠性,减缓密封环的磨损.
关键词
矿用潜水电泵
转子系统
流固耦合
模态分析
临界转速
Keywords
submersible pump for coal mine
rotor system
fluid-structure interaction
model analysis
critical speed
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
低比转数潜水排污泵的内部流场PIV试验研究
被引量:
4
3
作者
陈斌
张华
施卫东
巴延庆
董绵杰
机构
江苏大学流体机械工程技术研究中心
南京蓝深制泵集团股份有限公司
出处
《排灌机械工程学报》
EI
北大核心
2013年第7期575-579,共5页
基金
"十二五"国家科技支撑计划项目(2011BAF14B01)
江苏省第八批"六大人才高峰"项目(2011-ZBZZ002)
文摘
针对低比转数潜水排污泵的研究现状进行调研后发现,目前主要的研究手段以数值计算为主,缺乏对其内部流场的可视化试验研究,因此,为揭示低比转数潜水排污泵内部流场的物理结构及流场演化过程,针对一比转数ns=60的潜水排污泵进行结构改造后,以透明的有机玻璃材料代替传统的金属材料,以空心玻璃球作为示踪粒子,进行了不同工况下的二维PIV测试.试验结果表明:在科氏力的作用下,叶片进口吸力面上的相对速度大于压力面上的,而叶片出口则相反;在大流量工况下叶片进口边的速度梯度最大,叶片出口的"射流-尾迹"现象也最为明显;在不同流量工况下,叶片压力面一侧均存在一定脱流现象,该脱流区域随流量的减小向叶片出口方向移动,并逐渐形成一个与叶片旋转方向相反的旋涡;当流量为0.2Qd时,该旋涡位于叶片流道出口中心,并堵塞了大部分流道.
关键词
潜水排污泵
低比转数
PIV
射流-尾迹
脱流
Keywords
submersible sewage pump
low specific speed
particle image velocimetry
jet-wake
flow separation
分类号
S277.9 [农业科学—农业水土工程]
TH312 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
离心泵做透平的叶片弯曲形状分析
被引量:
7
4
作者
杨孙圣
张慧
孔繁余
许荣军
机构
江苏大学流体机械及工程技术中心
镇江市自来水
公司
南京蓝深制泵集团股份有限公司
出处
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第9期1467-1472,1479,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51209106)
江苏省青年自然科学基金(BK20130517)
江苏大学引进人才项目(13JDG081)
文摘
为提高液力透平的效率,设计了前弯和后弯2种叶片弯曲形式的叶轮,利用实验、理论和数值计算相结合的方法对离心泵做透平的水力性能进行了研究.分别对后弯式叶轮泵工况、透平工况和前弯式叶轮液力透平工况3种情况的水力性能进行了分析,得到泵工况和2种液力透平工况下外特性曲线的差别,并分析了液力透平各过流部件内部功率损失分布.研究结果表明:泵作透平的外特性曲线与泵的不同,Q-H曲线随流量增加而逐渐增加;2种叶轮形式的液力透平对比中,前弯形叶轮在最高效率点的流量、扬程、轴功率和效率分别比后弯形叶轮高;前弯形叶轮高效点以及高效点之后的流量效率曲线高于后弯形叶轮的流量效率曲线,流量扬程曲线低于后弯形叶轮的流量扬程曲线,2种形式的叶轮轴功率相差不大.液力透平各过流部件功率损失分布表明,前弯形叶轮内部的功率损失的减小是液力透平效率提高的主要原因;对比2种叶片弯曲形状液力透平的流量和扬程系数可知,前弯式叶轮的流量系数和扬程系数均大于同尺寸后弯式叶轮的,因此前弯叶轮更适合于液力透平工况运行.
关键词
离心泵做透平
前弯形叶轮
后弯形叶轮
Keywords
centrifugal pump as turbine
backward-swept impeller
forward-swept impeller
分类号
TH322 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
国产潜水泵在灌排领域的应用基础
5
作者
陈斌
机构
南京蓝深制泵集团股份有限公司
技术部
出处
《中国水利》
2006年第15期63-63,共1页
关键词
潜水泵
应用
基础
国产
国内市场
国际先进水平
国际领先
自主创新
认知度
技术
分类号
S277.92 [农业科学—农业水土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
离心泵间隙对压力脉动及径向力的影响
施卫东
张磊
陈斌
蒋婷
张华
《排灌机械工程学报》
EI
北大核心
2012
34
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职称材料
2
基于Ansys的矿用潜水电泵转子系统的优化设计
曹卫东
高一
王秀兰
许荣军
《排灌机械工程学报》
EI
北大核心
2012
17
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职称材料
3
低比转数潜水排污泵的内部流场PIV试验研究
陈斌
张华
施卫东
巴延庆
董绵杰
《排灌机械工程学报》
EI
北大核心
2013
4
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下载PDF
职称材料
4
离心泵做透平的叶片弯曲形状分析
杨孙圣
张慧
孔繁余
许荣军
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
7
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职称材料
5
国产潜水泵在灌排领域的应用基础
陈斌
《中国水利》
2006
0
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