离心泵汽蚀非稳定流动特性数值模拟 被引量：27

1

作者 王秀礼 袁寿其 +2 位作者 朱荣生 付强 俞志君 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期67-72,共6页

为研究离心泵发生汽蚀时流道内部变化规律,通过三维软件Pro/E对离心泵内部流道进行三维造型,利用雷诺时均N-S方程和RNG k-ε两方程及SIMPLEC算法,采用全空化模型并考虑水中未溶解气体对空化的影响,应用计算流体力学软件CFX对离心泵全流... 为研究离心泵发生汽蚀时流道内部变化规律,通过三维软件Pro/E对离心泵内部流道进行三维造型,利用雷诺时均N-S方程和RNG k-ε两方程及SIMPLEC算法,采用全空化模型并考虑水中未溶解气体对空化的影响,应用计算流体力学软件CFX对离心泵全流道内的气液两相湍流进行了数值模拟计算,分析了离心泵内部发生汽蚀时的非定常流动的规律。结果表明:在汽蚀初生到临界汽蚀余量这一区间范围内,气体体积分数主要集中在无量纲径向位置为0.2附近的一段区间内。随着汽蚀余量的降低,气体体积分数的密度会相应地增加,受叶轮和蜗壳的耦合作用呈现不对称分布,在汽蚀初生时叶轮流道内压力波动呈正弦周期性变化。随着汽蚀余量的降低和气体分数的增加,叶轮流道内压力呈现不规则变化,压力脉动从隔舌处开始沿着叶轮旋转方向逐渐衰落。 展开更多

关键词 离心泵 汽蚀 非定常流 压力脉动 数值模拟

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不同叶片包角离心泵空化振动和噪声特性 被引量：23

2

作者 王勇 刘厚林 +2 位作者 袁寿其 刘东喜 王健 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2013年第5期390-393,400,共5页

为研究叶轮叶片包角对离心泵空化诱导振动噪声的影响,以1台单级单吸离心泵为研究对象,保持泵体和叶轮其他几何参数不变,将叶片包角从115°改为110°,120°和125°.在离心泵闭式试验台上测量了不同叶片包角模型泵在不同... 为研究叶轮叶片包角对离心泵空化诱导振动噪声的影响,以1台单级单吸离心泵为研究对象,保持泵体和叶轮其他几何参数不变,将叶片包角从115°改为110°,120°和125°.在离心泵闭式试验台上测量了不同叶片包角模型泵在不同装置空化余量时的振动和噪声信号,并对信号进行处理和分析.试验结果表明:叶片包角变化对离心泵设计工况下空化性能的影响无明显规律,存在1个最优值;随着叶片包角的增大,各测点加速度传感器测得振动强度的变化规律各不相同,出口法兰测点的振动强度相对最小,振动强度均在1.0 m/s2以下;随着叶片包角的增大,模型泵在无空化状态下运行时,噪声信号轴频峰值减小,叶频峰值变化复杂;空化初生和发展时,轴频峰值均呈先增加后降低的趋势,1 750～2 250 Hz频段的能量峰值随空化程度的加剧先增大后减小. 展开更多

关键词 离心泵 叶片包角 空化 振动 噪声

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离心泵汽蚀过渡过程瞬态特性分析 被引量：16

3

作者 王秀礼 袁寿其 +2 位作者 朱荣生 付强 俞志君 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期38-43,共6页

为了对离心泵汽蚀过渡过程的瞬态水力特性进行分析,采用全汽蚀模型且不考虑水中溶解性气体对汽蚀的影响,再通过计算流体力学软件CFX对离心泵叶轮流道内汽蚀过渡过程进行了数值模拟计算,并与试验结果进行了对比.结果表明:数值模拟结果与... 为了对离心泵汽蚀过渡过程的瞬态水力特性进行分析,采用全汽蚀模型且不考虑水中溶解性气体对汽蚀的影响,再通过计算流体力学软件CFX对离心泵叶轮流道内汽蚀过渡过程进行了数值模拟计算,并与试验结果进行了对比.结果表明:数值模拟结果与试验结果的变化趋势基本一致,汽蚀过渡过程中叶片背面气体体积分数随汽蚀余量的降低而逐渐增大,当叶片工作面的气体体积分数大于0时,汽泡相开始堵塞叶轮流道,进而影响叶轮内部能量的交换和传递;汽蚀引起的旋涡使得叶轮流道内的速度出现无规律波动,从而造成靠近旋涡区和叶片工作面通道内的速度和载荷增大;扬程在随汽蚀余量的降低而缓慢降至一定程度后再次急剧下降,不同工况下扬程波动的幅度有所不同,小流量时扬程波动幅度最大. 展开更多

关键词 离心泵 汽蚀 过渡过程 数值模拟 瞬态特性

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长短叶片离心泵汽蚀性能数值模拟分析及实验研究 被引量：21

4

作者 王秀礼 袁寿其 +2 位作者 朱荣生 俞志君 庄卫将 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1154-1157,共4页

为提高离心泵的汽蚀性能,利用CFD数值模拟分析与实验研究相结合的方法对长短叶片离心泵在不同汽蚀余量时叶轮内部气液两相的分布规律进行分析研究,分析了3种不同短叶片进口直径在不同汽蚀工况时气泡分布情况对叶轮内部流动和性能的影响... 为提高离心泵的汽蚀性能,利用CFD数值模拟分析与实验研究相结合的方法对长短叶片离心泵在不同汽蚀余量时叶轮内部气液两相的分布规律进行分析研究,分析了3种不同短叶片进口直径在不同汽蚀工况时气泡分布情况对叶轮内部流动和性能的影响。分析结果表明:选择合理短叶片的进口直径可以有效提高离心泵的抗汽蚀性能,避免叶轮进口堵塞和流道内发生漩涡汽蚀。当汽蚀余量减小到一定程度,离心泵短叶片进口直径为0.65D2(D2为叶轮外径)时,在长叶片和短叶片的背面都会出现漩涡汽蚀区;当离心泵短叶片进口直径为0.75D2时,在长叶片背面与短叶片工作面间的流道内会出现两个漩涡汽蚀区;当离心泵短叶片进口直径为0.85D2时,离心泵的抗汽蚀性能最佳。 展开更多

关键词 离心泵 长短叶片 汽蚀 数值模拟 实验

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不同叶片冲角离心泵内流诱导振动噪声研究 被引量：13

5

作者 王勇 刘庆 +2 位作者 刘东喜 王健 唐晓晨 《流体机械》 CSCD 北大核心 2013年第7期1-4,32,共5页

基于离心泵流动诱导振动噪声的试验测试系统,测量了不同叶片进口冲角模型泵在全流量范围内的振动和噪声信号并对其进行了处理和分析。研究结果表明:叶片进口冲角存在一个最优值,使离心泵的性能最佳;模型泵内部流动诱导的振动对泵体的影... 基于离心泵流动诱导振动噪声的试验测试系统,测量了不同叶片进口冲角模型泵在全流量范围内的振动和噪声信号并对其进行了处理和分析。研究结果表明:叶片进口冲角存在一个最优值,使离心泵的性能最佳;模型泵内部流动诱导的振动对泵体的影响最大,随着叶片进口冲角的增加,在各流量下模型泵噪声信号的轴频和叶频能量峰值均没有明显变化规律,但当叶片进口冲角为9°时,在1750～2250Hz频段内的噪声信号消失。 展开更多

关键词 离心泵 冲角 振动 噪声 试验

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无过载旋流泵正交设计数值模拟与试验 被引量：12

6

作者 王秀礼 朱荣生 +1 位作者 苏保稳 俞志君 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期48-52,共5页

用正交设计法对旋流泵叶轮参数进行优化设计,设计了一个五因素二水平的正交方案,研究各几何参数对旋流泵性能的影响。采用雷诺平均数值模拟方法,对正交设计中每种组合进行性能预测,通过分析性能曲线对比图,找到了对于各个性能的最优方... 用正交设计法对旋流泵叶轮参数进行优化设计,设计了一个五因素二水平的正交方案,研究各几何参数对旋流泵性能的影响。采用雷诺平均数值模拟方法,对正交设计中每种组合进行性能预测,通过分析性能曲线对比图,找到了对于各个性能的最优方案。对数值计算得到的数据进行极差分析,获得了各几何参数影响性能的主次顺序,通过分析与比较得出最优参数组合,即叶轮外径220 mm、叶轮出口宽度40 mm、叶片出口安放角14°、叶片数4和无叶腔宽度40 mm。在模拟基础上,对最优模型样机进行了试验,测试结果表明,在实现无过载的同时,保持了较高的效率,达到了设计目的。 展开更多

关键词 旋流泵 无过载 叶轮 优化设计 数值模拟

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离心泵变工况过渡过程瞬态水力特性研究 被引量：7

7

作者 王秀礼 袁寿其 +2 位作者 朱荣生 付强 俞志君 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第24期48-53,共6页

为研究离心泵汽从设计工况向非设计工况过渡过程的瞬态水力特性及内部流动机理,通过pro/E软件对离心泵内部流道进行三维造型,利用雷诺时均N-S方程和RNGK-ε两方程及SIMPLEC算法,应用计算流体力学软件CFX对离心泵叶轮流道内的变工况瞬态... 为研究离心泵汽从设计工况向非设计工况过渡过程的瞬态水力特性及内部流动机理,通过pro/E软件对离心泵内部流道进行三维造型,利用雷诺时均N-S方程和RNGK-ε两方程及SIMPLEC算法,应用计算流体力学软件CFX对离心泵叶轮流道内的变工况瞬态流动特性进行数值模拟计算,研究分析离心泵在进口压力连续下降时其内部的汽蚀特性进行数值模拟,并与试验结果进行对比,结果表明:数值模拟结果与试验结果的变化趋势一致。流场分析表明:变流量过渡时,叶轮流道内的压力值没有明显增大,但压力变化幅度随流量的变化而增大;向大流量过渡时,流量增加对叶片瞬态载荷影响不大,而向小流量过渡时,由于二次回流等因素的存在对叶片瞬态载荷影响很大;由设计工况向汽蚀工况的过渡过程中,在临界汽蚀余量时,受到气泡相的影响叶片的瞬态载荷变化较大,特别是进口处叶片载荷瞬态变化更大;压力值与其幅度都出现急剧下降;作用在叶轮上的径向力大小和方向也急剧增大。 展开更多

关键词 离心泵 变工况 过渡过程 数值模拟 水力特性

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瞬变工况下叶片数对核主泵径向力影响的研究 被引量：8

8

作者 王秀礼 袁寿其 +2 位作者 朱荣生 付强 王建国 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第21期51-59,共9页

为研究核主泵在变流量过渡过程中叶片数与导叶片数对径向力的影响,应用计算流体力学软件CFX对核主泵分别改变叶片数与导叶片数时,叶轮与导叶所承受的径向力变化规律进行数值模拟计算与试验,将数值模拟结果与试验进行验证,试验数据与数... 为研究核主泵在变流量过渡过程中叶片数与导叶片数对径向力的影响,应用计算流体力学软件CFX对核主泵分别改变叶片数与导叶片数时,叶轮与导叶所承受的径向力变化规律进行数值模拟计算与试验,将数值模拟结果与试验进行验证,试验数据与数值模拟数据在误差控制范围之内。结果表明:变叶片数时,随着流量增大,核主泵叶轮所承受的径向力值随叶片数的增加而增大,在叶片数为7片时达到最大值,叶轮所承受的径向力的周期性趋于规律性;径向力的平衡性趋于最佳工况。随流量变小时,叶轮所承受的径向力位置随旋转周期有规律性地偏移和旋转,其偏移和旋转的变化梯度不同,叶轮所承受的径向力偏移和旋转的变化梯度明显大于向大流量增加时所对应的变化梯度。通过综合对比可知:在变流量过程中,当叶片数为5片、导叶片为11片时,叶轮承受的径向力是最小。 展开更多

关键词 核主泵 变流量 径向力 数值模拟

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核主泵变流量过渡过程瞬态水力特性研究 被引量：6

9

作者 王秀礼 袁寿其 +2 位作者 朱荣生 付强 俞志君 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1169-1174,共6页

为研究核主泵从设计工况向非设计工况过渡过程的瞬态水力特性及内部流动机理,应用计算流体力学软件CFX对核主泵叶轮流道内的变流量瞬态流动特性进行数值模拟计算。研究结果表明:变流量过渡时,核主泵的压力脉动沿圆周方向分布并不均匀,... 为研究核主泵从设计工况向非设计工况过渡过程的瞬态水力特性及内部流动机理,应用计算流体力学软件CFX对核主泵叶轮流道内的变流量瞬态流动特性进行数值模拟计算。研究结果表明:变流量过渡时,核主泵的压力脉动沿圆周方向分布并不均匀,其变化趋势是逐渐上升到最大值后又降低,基本呈正弦变化规律,瞬态压力波动变化次数等于叶片与导叶片数之间的动静干涉次数,监测点越靠近叶片与导叶交界面,压力波动越大;由于冲角的存在造成叶轮流道内的速度呈先下降后上升的变化趋势;导叶不仅具有将动能转换为压能的功能,同时也具有有效减缓压力脉动幅度的功能;向小流量过渡时,由于流量减少,在靠近叶轮出口处出现二次回流,造成叶轮流道内速度变化幅度随流量的减少而增大。 展开更多

关键词 核主泵 变流量 过渡过程 数值模拟 水力特性

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基于CFD数值模拟的复合叶轮核主泵压力脉动特性研究 被引量：6

10

作者 王秀礼 袁寿其 +2 位作者 朱荣生 付强 王建国 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期99-105,共7页

为了降低核主泵在不同工况下运行时的压力脉动,采用数值模拟对核主泵3种不同进口直径的短叶片进行对比。结果表明:短叶片进口直径的改变并未改变叶轮的主频,但随着短叶片进口直径的增加,背面高频值逐渐减小,而工作面高频值却逐渐增大。... 为了降低核主泵在不同工况下运行时的压力脉动,采用数值模拟对核主泵3种不同进口直径的短叶片进行对比。结果表明:短叶片进口直径的改变并未改变叶轮的主频,但随着短叶片进口直径的增加,背面高频值逐渐减小,而工作面高频值却逐渐增大。在小流量工况下不同进口直径的短叶片的压力脉动幅值均较大;在设计工况下叶片背面各监测点在低频区与高频区域的波动能量明显大于叶片工作面各监测点在低频区和高频区的波动能量;大流量工况下叶片背面附近各监测点的低频区带宽及高频区的脉动能量明显增加,叶片工作面附近各监测点的脉动幅值出现较大的增加,短叶片背面附近各监测点的脉动幅值明显高于长叶片背面的脉动幅值。分析结果表明:短叶片进口直径为0.72 D2时,压力脉动在各种工况下运行最小。 展开更多

关键词 核主泵 复合叶轮 压力脉动 数值模拟

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核主泵停机过渡过程瞬态水动力特性研究 被引量：6

11

作者 王秀礼 袁寿其 +2 位作者 朱荣生 付强 汤晓晨 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期364-370,共7页

为研究核主泵停机过渡过程中瞬态水的动力特性,通过Pro/E软件对核主泵内部流道进行三维造型,利用雷诺时均N-S方程和RNGk-ε方程,应用计算流体力学软件CFX对核主泵叶轮流道内的停机过渡过程瞬态涡变和径向力进行数值模拟计算。结果表明:... 为研究核主泵停机过渡过程中瞬态水的动力特性,通过Pro/E软件对核主泵内部流道进行三维造型,利用雷诺时均N-S方程和RNGk-ε方程,应用计算流体力学软件CFX对核主泵叶轮流道内的停机过渡过程瞬态涡变和径向力进行数值模拟计算。结果表明:叶轮出口涡量小于进口涡量,且叶轮出口涡量受叶轮与导叶动静干涉影响而呈大幅的周期性波动。在泵体与出口管交接处的涡量变化较大,与导叶出口方向相反方向处的涡量变化最大。对比3种停机惰转过渡过程中惰转模型可知,带惰轮惰转模型的径向力呈周期性波动逐渐减小;线性惰转模型与带惰轮惰转模型的径向力变化趋势类似,但其变化幅度少于线性惰转模型径向力变化幅度,t/T=0.6～1时,其径向力变化幅度接近零;常规惰转模型的径向力呈现不规律变化,t/T约为0.25时出现极大值,对核主泵的可靠运行产生较大影响。 展开更多

关键词 核主泵 停机 数值模拟 水力特性

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诱导轮水力设计及其CAD软件开发 被引量：6

12

作者 庄宿国 刘厚林 +2 位作者 俞志君 谈明高 杨东升 《流体机械》 CSCD 北大核心 2011年第7期50-54,共5页

系统阐述了诱导轮的基本理论与结构特点,改进了诱导轮的水力设计方法。采用5个翼型来设计诱导轮叶片,并推导出了轮毂轴向长度的计算公式。基于此方法,在AutoCAD 2008平台上,采用C++作为编程语言,在Ob ject-ARX 2008环境下开发成功了用... 系统阐述了诱导轮的基本理论与结构特点,改进了诱导轮的水力设计方法。采用5个翼型来设计诱导轮叶片,并推导出了轮毂轴向长度的计算公式。基于此方法,在AutoCAD 2008平台上,采用C++作为编程语言,在Ob ject-ARX 2008环境下开发成功了用于诱导轮水力设计的参数化CAD软件。该软件界面友好,使用简单,实现了诱导轮水力设计的参数化,提高了诱导轮水力设计的工作效率,并为后续诱导轮三维参数化造型软件的开发提供了数据接口。 展开更多

关键词 诱导轮 水力设计 CAD 软件开发

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高低叶片对旋流泵性能影响的研究 被引量：3

13

作者 王秀礼 朱荣生 +1 位作者 俞志君 苏保稳 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第17期2030-2033,共4页

通过对旋流泵内部流道进行三维造型,利用雷诺时均方程、双方程湍流模型并结合SIM-PLEC算法对旋流泵内部三维不可压缩湍流场进行数值模拟,得出旋流泵内部的压力分布。通过对三种不同高度差的弯曲叶片模拟结果进行对比,发现高低叶片能够... 通过对旋流泵内部流道进行三维造型,利用雷诺时均方程、双方程湍流模型并结合SIM-PLEC算法对旋流泵内部三维不可压缩湍流场进行数值模拟,得出旋流泵内部的压力分布。通过对三种不同高度差的弯曲叶片模拟结果进行对比,发现高低叶片能够改善旋流泵水力性能。在模拟的基础上进行了试验研究,结果表明:模拟结果是正确的;高低叶片能够减小水力损失,提高旋流泵的扬程和效率;3种叶轮中,2个对称分布叶片比其余4个叶片高的叶轮的水力性能最好,效率提高约3%。 展开更多

关键词 旋流泵 高低叶片 数值模拟 试验

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修锉叶片出口对离心泵内流场及叶轮强度的影响 被引量：3

14

作者 白羽 刘厚林 +3 位作者 董亮 刘永付 王宝勤 唐晓晨 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2014年第10期852-857,共6页

当离心泵扬程略低于实际需求时,可以通过修锉叶片出口提高其水力性能.文中对单级单吸离心泵叶轮进行修锉,对比修锉前后试验发现,扬程、效率分别提高了9.8%和6.7%.同时采用CFX软件对该泵在设计工况下的全流场进行了非定常数值计算,对比... 当离心泵扬程略低于实际需求时,可以通过修锉叶片出口提高其水力性能.文中对单级单吸离心泵叶轮进行修锉,对比修锉前后试验发现,扬程、效率分别提高了9.8%和6.7%.同时采用CFX软件对该泵在设计工况下的全流场进行了非定常数值计算,对比分析了修锉前后内流场的变化.基于ANSYS Workbench平台,对叶轮进行单向流固耦合计算,分析了修锉叶片出口对叶轮强度的影响.结果表明:叶片出口修锉后,出口尾迹区的绝对速度增大且相对速度减小,导致扬程上升;修锉后叶片出口边的逆压力梯度明显减小,阻止了边界层的分离,减少了摩擦和分离损失,从而提高了效率;叶轮最大等效应力与修锉前相比,其差别随着相位的不同而不同;各相位下,修锉后的叶轮最大总变形均大于修锉前.研究结果为改善离心泵内流场提供了一种可靠的方法. 展开更多

关键词 离心泵 修锉叶片出口 单向流固耦合 内流场 叶轮强度

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叶片数对倒伞曝气机曝气性能影响试验研究 被引量：3

15

作者 刘厚林 尚欢欢 +4 位作者 唐晓晨 张兴 董亮 郭瑾楠 汪文生 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期922-927,共6页

为了研究各不同状态下叶片数对倒伞曝气机曝气性能的影响,制作了叶片数分别为6枚和8枚的2个倒伞曝气机叶轮,进行了溶解氧试验来研究倒伞曝气机的曝气性能.通过改变曝气池液位高度及倒伞曝气机浸没深度,研究了不同叶片数下,标准氧总转移... 为了研究各不同状态下叶片数对倒伞曝气机曝气性能的影响,制作了叶片数分别为6枚和8枚的2个倒伞曝气机叶轮,进行了溶解氧试验来研究倒伞曝气机的曝气性能.通过改变曝气池液位高度及倒伞曝气机浸没深度,研究了不同叶片数下,标准氧总转移系数、标准充氧能力和标准动力效率的变化规律.结果表明:在同一转速下,8叶片倒伞曝气机的标准氧总转移系数和标准充氧能力明显高于6叶片的.倒伞曝气机的叶片增加,叶轮的抛洒强度增加,液体与空气的接触面积增大,氧传质效率得到有效提高.同时,靠近自由液面的液体波动加大,使液体与气泡间的相互作用更加剧烈,增大了湍动传质的能力.但是增加叶片数会使得消耗的功率增加,故相同转速下不同叶片数的倒伞曝气机的标准动力效率差别较小.研究为倒伞曝气机的经济运行提供参考. 展开更多

关键词 倒伞曝气机 叶片数 标准氧总转移系数 标准充氧能力 标准动力效率

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船用立式离心泵机械密封改进设计 被引量：6

16

作者 凌素琴 俞志君 唐晓晨 《流体机械》 CSCD 北大核心 2009年第11期52-54,共3页

分析了船用立式离心泵常用密封的主要失效原因,介绍了新型机械密封的改进设计及其试验使用结果。

关键词 船用离心泵 密封 失效 改进设计

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轴系平行不对中对离心泵转子系统振动特性的影响 被引量：6

17

作者 唐晓晨 尚欢欢 +2 位作者 郭超 董亮 刘厚林 《中国农村水利水电》 北大核心 2021年第8期103-109,共7页

为了揭示离心泵轴系平行不对中故障下其转子系统的振动响应情况,首先对转子系统部件进行简化,建立转子系统的有限元模型;通过对比分析振动位移线谱图和轴心轨迹图研究不同平行不对中量对离心泵转子系统振动特性的影响。研究结果表明,理... 为了揭示离心泵轴系平行不对中故障下其转子系统的振动响应情况,首先对转子系统部件进行简化,建立转子系统的有限元模型;通过对比分析振动位移线谱图和轴心轨迹图研究不同平行不对中量对离心泵转子系统振动特性的影响。研究结果表明,理想对中转子系统以径向振动为主,径向振动频率为1倍转频,轴向振动频率为1倍叶频,轴心轨迹为椭圆形;轴系平行不对中会引起转子系统较大的径向振动,振动频率表现出明显的2倍转频特征;振动幅值随着平行不对中量的增大呈线性增大;平行不对中转子系统的轴心轨迹表现为“香蕉形”。 展开更多

关键词 离心泵 转子系统 平行不对中 振动响应

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离心泵内部四面体网格的优化算法 被引量：1

18

作者 刘厚林 路明臻 +3 位作者 巫进 谈明高 董亮 任芸 《排灌机械工程学报》 EI 2010年第6期465-469,共5页

归纳了四面体全自动网格生成时产生的畸形单元的类型,提出通过数值计算判断不同的畸形单元类型的准则,并分析了离心泵模型网格剖分后产生的畸形单元的类型、分布及原因.通过对现有网格质量函数的研究并考虑边质量约束推导出错误函数,采... 归纳了四面体全自动网格生成时产生的畸形单元的类型,提出通过数值计算判断不同的畸形单元类型的准则,并分析了离心泵模型网格剖分后产生的畸形单元的类型、分布及原因.通过对现有网格质量函数的研究并考虑边质量约束推导出错误函数,采用错误函数作为基于优化算法光顺的目标函数,通过应用变尺度法(BFGS)求解错误函数最小值问题对四面体网格进行光顺.将改进的基于优化算法的光顺与智能Laplacian光顺和交换技术相结合,用以解决前沿推进法(AFT)和Delaunay三角化方法产生的畸形单元问题.通过某离心泵算例进行验证,结果表明,优化后的网格质量趋近于0的最差单元基本被消除,同时网格的整体质量也得到显著提高,该算法可以很好地应用在离心泵内部四面体网格的优化中. 展开更多

关键词 离心泵 四面体网格 错误函数 基于优化算法的光顺 Laplacian光顺 交换技术

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低比转数离心泵叶轮内流动分离的PIV实验研究 被引量：2

19

作者 邱勇 季燕羽 +2 位作者 杨洪镔 唐晓晨 谈明高 《中国农村水利水电》 北大核心 2016年第10期182-185,共4页

针对离心泵叶轮内流动分离的现象,采用粒子图像测速技术(PIV)对一台低比转数离心泵进行了测试。分析了在叶轮的设计工况Q/Q_(BEP)=0.18下,不同相位时,不同流道内流动分离产生的分离泡变化情况。结果表明:由于蜗壳周向的压力不平衡,分离... 针对离心泵叶轮内流动分离的现象,采用粒子图像测速技术(PIV)对一台低比转数离心泵进行了测试。分析了在叶轮的设计工况Q/Q_(BEP)=0.18下,不同相位时,不同流道内流动分离产生的分离泡变化情况。结果表明:由于蜗壳周向的压力不平衡,分离泡随叶轮旋转周期性地产生、发展和溃灭。由于流道进口相互作用的影响,流动分离和分离泡的周期性变化与流道出口压力的周期性变化不一致。分离泡在叶片压力面中部产生,而在叶片压力面出口附近溃灭。在分离泡形成初期,分离泡的滞止点运动轨迹近似呈线性;在分离泡发展稳定后直到溃灭前,滞止点运动轨迹近似呈圆弧状。 展开更多

关键词 低比转数离心泵 粒子图像测速技术 流动分离 分离泡 滞止点

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基于CFD技术的旋流泵优化设计与试验研究 被引量：1

20

作者 王秀礼 朱荣生 +1 位作者 俞志君 苏保稳 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期445-448,468,共5页

为了提高旋流泵的扬程与效率,基于雷诺时均Navier-Stokes方程和标准kε-湍流模型,应用三维无结构四面体网格及Simplec算法,利用计算流体力学软件Fluent对3种不同高度差叶片旋流泵的水力性能进行了数值模拟,得到其内部流场的速度分布和... 为了提高旋流泵的扬程与效率,基于雷诺时均Navier-Stokes方程和标准kε-湍流模型,应用三维无结构四面体网格及Simplec算法,利用计算流体力学软件Fluent对3种不同高度差叶片旋流泵的水力性能进行了数值模拟,得到其内部流场的速度分布和压力分布情况,揭示了旋流泵在不同叶片高度时的运动规律,并对数值模拟结果进行了试验验证.结果表明:旋流泵内部存在较强的纵向旋涡和轴向旋涡,高低叶片可以改善旋流泵内部的流动情况,提高旋流泵的扬程与效率.试验研究证明了模拟结果的正确性,当旋流泵叶片的高度相差8%左右时,扬程提高0.15 m,效率提高约3%. 展开更多

关键词 旋流泵 高低叶片 旋涡 数值模拟 试验研究

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