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螺旋槽机械密封端面槽型优化与熵产分析
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作者 郑国运 谢星 +5 位作者 姜大连 梁彦兵 姚黎明 李香 吴兆山 李鲲 《润滑与密封》 北大核心 2025年第8期186-192,共7页
针对液膜润滑螺旋槽机械密封端面流动损失定量分析问题,采用熵产损失诊断方法,开展螺旋槽机械密封槽型结构优化与三维湍流流场诊断分析;分析不同槽型结构下各类型熵产定量损失,计算密封在不同转速与槽深下泄漏率、开启力与熵产损失,获... 针对液膜润滑螺旋槽机械密封端面流动损失定量分析问题,采用熵产损失诊断方法,开展螺旋槽机械密封槽型结构优化与三维湍流流场诊断分析;分析不同槽型结构下各类型熵产定量损失,计算密封在不同转速与槽深下泄漏率、开启力与熵产损失,获取各类型熵产损失占比随转速与槽深变化规律。研究结果表明:螺旋槽最优参数为螺旋角20°、槽堰比0.42、槽坝比0.63、槽深13μm,优化后的密封端面动压开启能力大,流动熵产损失小;密封湍流与脉动熵产总占比超过40%,在高转速工况下湍流流动损失不可忽略;密封泄漏率与开启力随转速与槽深的增加线性增大,熵产损失随转速呈抛物线形增大,随槽深变化较小;随转速增大,直接熵产损失占比先增大后减小,脉动与湍流熵产损失占比单调递增,壁面熵产损失占比单调递减。 展开更多
关键词 机械密封 密封端面 螺旋槽 熵产损失 多目标优化
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喷嘴导流片对喷水推进泵性能的影响
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作者 徐声海 郭成宇 +3 位作者 刘厚林 袁宵 邱勇 谈明高 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第10期27-33,共7页
本文提出减少径向高度和导流片环绕导流锥分布这2种喷嘴导流片结构,通过DES-FEM耦合的方法研究了喷嘴导流片对喷水推进泵推力及噪声性能的影响。结果表明,随着喷嘴导流片径向高度减少,喷水推进泵推力增大0.61%,流量略微增大而扭矩略微降... 本文提出减少径向高度和导流片环绕导流锥分布这2种喷嘴导流片结构,通过DES-FEM耦合的方法研究了喷嘴导流片对喷水推进泵推力及噪声性能的影响。结果表明,随着喷嘴导流片径向高度减少,喷水推进泵推力增大0.61%,流量略微增大而扭矩略微降低,内流噪声主频仍为导叶叶频但幅值降低2.43%,总声压级略微升高;导流片环绕导流锥分布时,喷水推进泵推力提高1.03%,流量增大0.76%,扭矩提高,声压级主频处幅值降低2.05%,总声压级降低,内流噪声主频由导叶偏移至叶轮处,但两者声压级幅值差异较小;各方案频谱中均存在叶轮叶频谐频;内流噪声能量主要集中在中低频段。 展开更多
关键词 喷水推进泵 喷嘴导流片 数值模拟
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舰船用泵转子动力学特性研究
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作者 徐声海 郭超 +1 位作者 赵虎坡 董亮 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第17期34-37,共4页
转子是船用泵中主要组件,其动力学特性对泵的性能和可靠性有非常重要的影响。本文以数值计算为基础对船用泵转子系统进行动力学特性分析。选取0.8Qd~1.2Qd等3种工况,分析船用泵转子系统强度和模态,得到其临界转速。结果表明,3种工况下... 转子是船用泵中主要组件,其动力学特性对泵的性能和可靠性有非常重要的影响。本文以数值计算为基础对船用泵转子系统进行动力学特性分析。选取0.8Qd~1.2Qd等3种工况,分析船用泵转子系统强度和模态,得到其临界转速。结果表明,3种工况下转子应力和应变分布规律基本一致,最大应力、应变均分布在叶轮以及轴系中段位置;叶轮出口处的转子模态振幅最大;转子系统临界转速远大于额定转速,满足船用泵结构动力学及可靠性设计要求。 展开更多
关键词 船用泵 临界转速 模态 转子
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基于CFD有压管道水锤特性 被引量:3
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作者 王勇 熊伟 +4 位作者 丁志瑶 皮勤 袁霄 刘厚林 李明 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第11期1156-1162,共7页
为了进一步揭示管路系统在不同流动条件下的水力过渡过程,降低水锤危害,以简化的直管路系统为研究对象,采用数值模拟方法对其关阀水锤进行了研究.基于SST k-ω湍流模型对直管路系统具有连续水柱的水锤现象进行了三维CFD计算分析,同时采... 为了进一步揭示管路系统在不同流动条件下的水力过渡过程,降低水锤危害,以简化的直管路系统为研究对象,采用数值模拟方法对其关阀水锤进行了研究.基于SST k-ω湍流模型对直管路系统具有连续水柱的水锤现象进行了三维CFD计算分析,同时采用VOF多相流模型耦合Schnerr-Sauer空化模型对直管路系统伴有水柱分离的水锤现象进行了研究,得到了直管路系统在不同稳态初始流速和关阀方式下的瞬变流特性.研究结果表明:稳态初始流速较小时,不会产生水柱分离现象,稳态初始流速较大时,容易产生水柱分离现象;水锤波的传播大致可以分为4个阶段,水锤压力会在耗散作用下逐渐衰减,水柱弥合时会造成更大的水锤压力;稳态初始流速和关阀方式对水锤压力具有重大影响,水锤压力随着稳态初始流速的增大而增大,最大水锤压力与稳态初始流速近似呈线性关系,阀门“瞬间关闭”时水锤压力最大,“先慢后快”关闭时水锤压力最小.该研究对有压管道的水锤防护具有一定的指导作用. 展开更多
关键词 有压管道 水锤 数值模拟 UDF 水柱分离
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混合沙粒对半开式叶轮离心泵磨损的影响 被引量:7
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作者 王勇 李刚祥 +3 位作者 袁霄 张国翔 吴璞 刘厚林 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第8期764-769,共6页
为了研究含有混合多种颗粒粒径的含沙水对离心泵过流部件磨损特性的影响,应用RNG k-ε湍流模型和SIMPLEC算法,基于颗粒离散相模型(DPM)和半经验的McLaury磨损模型,沙粒注入选用Rosin-Rammler分布的拟合方法,对1台半开式离心泵内固液两... 为了研究含有混合多种颗粒粒径的含沙水对离心泵过流部件磨损特性的影响,应用RNG k-ε湍流模型和SIMPLEC算法,基于颗粒离散相模型(DPM)和半经验的McLaury磨损模型,沙粒注入选用Rosin-Rammler分布的拟合方法,对1台半开式离心泵内固液两相流的磨损特性进行数值分析.研究结果表明:叶轮流道内沙粒组分中大颗粒有趋向叶片吸力面运动的趋势,当混合沙粒的粒径较小时,蜗壳内沙粒运动较为均匀,粒径越大,沙粒运动越贴近蜗壳壁面;不同粒径组分的沙粒在叶轮的压力面、吸力面和后盖板壁面上的平均停留时间分布相似,颗粒粒径越大,平均停留时间越少;在蜗壳壁面上沙粒组分中粒径不大于700μm的沙粒平均停留时间分布规律与沙粒在叶轮过流壁面上的平均停留时间类似,大于700μm的沙粒平均停留时间会随着粒径增加而增多;随着沙粒组分中大粒径沙粒的增加,叶片压力面的磨损强度逐渐减弱,叶片吸力面、后盖板和蜗壳的磨损强度逐渐增强. 展开更多
关键词 半开式叶轮离心泵 固液两相流 颗粒混合 离散相模型 磨损
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过流部件粗糙度对船用离心泵振动特性的影响 被引量:3
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作者 邱勇 郭超 +2 位作者 潘琦 董亮 刘厚林 《流体机械》 CSCD 北大核心 2021年第8期94-99,共6页
针对立式船用离心泵内部流道粗糙度不同的情况,对其进行数值模拟,选取0,1.6,3.2,6.3,12.5,25.0,50.0μm为叶轮壁面粗糙度变量参数,采用CFD方法计算泵内流场并通过提取蜗壳及叶轮表面的压力脉动作为振动激励,通过LMS Virtual lab进行泵... 针对立式船用离心泵内部流道粗糙度不同的情况,对其进行数值模拟,选取0,1.6,3.2,6.3,12.5,25.0,50.0μm为叶轮壁面粗糙度变量参数,采用CFD方法计算泵内流场并通过提取蜗壳及叶轮表面的压力脉动作为振动激励,通过LMS Virtual lab进行泵体振动响应计算,探寻不同过流壁面粗糙度对船用泵外特性以及振动的影响规律。研究结果表明:随着粗糙度的增加,船用泵外特性呈现线性下降的趋势;泵体内表面流体诱发振动特征频率完全一致,主频为叶频,谐频为轴频以及倍叶频;粗糙度的变化对低频带振动影响较大,且粗糙度对叶频及其倍频幅值变化影响较大。 展开更多
关键词 过流壁面粗糙度 船用泵机组 振动 数值计算
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太阳能泵动态运行特性试验测试
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作者 邱勇 狄猛 +2 位作者 谈明高 唐晓晨 刘厚林 《中国农村水利水电》 北大核心 2022年第4期133-137,143,共6页
为探究太阳能泵的运行特性并揭示太阳能泵瞬态流动机理,采用试验测试的方式,对日照辐射瞬态改变为±100 W/m^(2)和±200 W/m^(2)时的光伏阵列输出特性以及泵出口压力脉动情况进行了研究和分析。研究结果表明:相较于200 W/m^(2)... 为探究太阳能泵的运行特性并揭示太阳能泵瞬态流动机理,采用试验测试的方式,对日照辐射瞬态改变为±100 W/m^(2)和±200 W/m^(2)时的光伏阵列输出特性以及泵出口压力脉动情况进行了研究和分析。研究结果表明:相较于200 W/m^(2)日照强度升高幅度,日照强度瞬态升高幅度为100 W/m^(2)时,光伏阵列达到稳态所需时间缩短2 s,泵出口压力达到稳态所需时间增加0.5 s;光伏阵列输出的波动性随着日照强度的升高而逐渐降低;泵出口压力脉动的响应时间逐步减小,光伏阵列的输出功率随着日照辐射的瞬态升高出现显著变化,瞬态响应在3 s内趋于稳定。随着基础日照辐射的升高,泵出口压力响应时间逐渐变短,系统达到稳态所需的时间明显增加。随着基础日照辐射的逐渐降低,泵出口压力均出现先降低后升高最后逐渐趋于稳定的变化趋势,与光伏阵列输出功率的变化保持一致;随着基础日照辐射的增加,泵出口压力在较大瞬态日照辐射增加下需要花费更长的时间达到稳态。 展开更多
关键词 太阳能泵系统 动态特性 试验测试 光伏阵列 压力脉动
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