江苏省自然科学基金(BK2009006)
- 作品数：23 被引量：433H指数：13
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- 斜流泵不稳定特性及旋转失速研究被引量：32
- 2012年
- 为研究斜流泵出现的鞍形曲线机理,利用数值模拟的方法对斜流泵进行了研究。通过定常数值模拟得到了鞍形曲线组成部分——扬程骤降段和随后扬程小幅上升段两部分机理。小流量下叶轮轮缘处存在流动分离,并且形成漩涡,导致叶轮出口有效外径的减小,是扬程骤降主要原因。流量继续下降,在叶轮出口靠近轮毂处出现一个大尺度的涡,由于漩涡阻塞作用,导致液流由轮毂向轮缘处偏移,使叶轮内部流态由斜流式转变为离心式,是扬程小幅上升的原因。为研究叶轮出口出现回流的原因,利用非定常数值模拟对导叶进行研究,发现导叶进口处存在失速是斜流式叶轮内部流态转变为离心式的主要原因。同时发现在小流量下导叶进口压力不均匀性是失速核沿圆周方向传播的主要原因。
- 潘中永李俊杰李晓俊袁寿其
- 关键词：斜流泵旋转失速
- 粗糙度对离心泵性能数值预测的影响被引量：22
- 2011年
- 概述了考虑粗糙度影响的泵性能数值预测研究的现状。分析了FLUENT中粗糙度常数和粗糙度高度的关系,并计算了粗糙度常数在数值模拟中的影响大小。引入扬程和效率影响因子,以对12台离心泵为研究对象,详细地研究了粗糙度对离心泵性能数值预测结果的影响。分析计算表明FLUENT中的粗糙度常数相当于粗糙度高度的一个修正系数,其对离心泵性能数值预测结果影响较小。考虑粗糙度(20μm)后,离心泵数值性能预测精度略微提高。随着比转速的增大,粗糙度对预测结果影响越来越小。随着粗糙度的增大,其对预测结果影响越来越大。
- 谈明高刘厚林吴贤芳王勇王凯付猛
- 关键词：离心泵粗糙度数值模拟
- 不同径向间隙对离心泵动静干涉作用影响的数值模拟被引量：35
- 2011年
- 通过改变蜗壳基圆直径改变叶轮与隔舌之间的间隙,采用SST模型对3个蜗壳基圆直径的离心泵全流道进行非定常数值模拟。3个蜗壳基圆直径分别为184、198和214 mm,其对应的间隙率为5.74%、13.79%和22.99%。通过非定常数值模拟获得了不同基圆直径离心泵的压力脉动特性、作用在叶轮上的径向力和扭矩特性,并对其进行比较分析。结果表明:不同测点的压力脉动、作用在叶轮上的径向力和扭矩呈周期波动,均以叶片通过频率为主;不同基圆直径泵叶轮上的径向力矢量图基本呈圆形分布;随着蜗壳基圆直径的增大,叶轮上的径向力先减小后增大,各测点压力脉动幅值逐渐减小,高频脉动也逐渐减少。同时针对蜗壳基圆直径为184 mm的泵进行数值模拟,并对该泵进行了性能试验,对比分析结果表明:数值模拟的结果是可信的。
- 祝磊袁寿其袁建平裴吉
- 关键词：离心泵径向力压力脉动数值模拟
- 离心泵非设计工况空化振动噪声的试验测试被引量：50
- 2012年
- 在离心泵闭式试验台上,基于虚拟仪器数据采集系统和泵产品测试系统建立了离心泵空化诱导振动噪声的试验测试系统,实现了泵性能参数和空化诱导振动噪声信号的同步采集。以一台单级单吸离心泵为研究对象,测量了模型泵在不同流量下,空化余量(NPSH)变化时的振动和噪声信号并对其进行了处理,得到了不同流量下振动加速度和噪声声压级随NPSH变化的曲线图。试验结果表明:不同流量下,随NPSH的下降,振动加速度和声压级先保持不变然后明显升高,据此可以初步判断泵的初生空化余量;泵体的振动强度高于其他测点;除轴向振动变化规律复杂外,其余测点随着流量的增加振动加强。
- 王勇刘厚林袁寿其谈明高王凯
- 关键词：离心泵空化振动噪声非设计工况
- 离心泵内流场PIV测试中示踪粒子跟随性的计算被引量：15
- 2012年
- 示踪粒子的选取依据不同的流场而不同,对于离心泵内流场合适的示踪粒子是保证PIV试验精度的关键.基于固液两相流理论,重点考虑黏性阻力和旋转因素对粒子的影响,对离心泵内部湍流场中的示踪粒子进行了受力分析.然后在BBO方程基础上引入外部势力,建立了离心泵内流场中示踪粒子的拉格朗日运动方程,并采用Fourier积分变换的数学方法首次推导出适应于离心泵内流场的PIV测试用示踪粒子跟随性计算公式.利用离心泵内流场的PIV测试结果采用相平均处理的方法计算了试验所用的示踪粒子的跟随程度,计算结果表明:粒子径向的跟随性比周向差,选择示踪粒子时优先考虑径向的跟随性;而由于离心泵叶轮旋转和曲率的影响,即使采用相平均处理,粒子的速度也不代表水流速度,粒子跟随性最大偏差度为4.55%.计算结果可以检验所用示踪粒子的可靠性,为离心泵内流场选取合适的示踪粒子提供理论依据.
- 李亚林袁寿其汤跃袁建平
- 关键词：离心泵流场
- 基于神经网络的离心泵能量性能预测被引量：8
- 2010年
- 总结了BP网络和RBF网络在离心泵能量性能预测中的应用现状,介绍了这两种网络的结构及特点。分别采用BP网络和RBF网络建立了离心泵能量性能预测模型。用57组数据对这两个预测模型进行了训练,并用6组数据对两种网络结构的性能预测模型进行了仿真。研究结果表面:两种网络结果的预测模型预测精度比较接近且预测结果的趋势也相同;Z3;Y3,BP网络预测精度略高于RBF网络;BP网络扬程平均预测误差为3.85%,效率平均预测误差为1.39%,RBF网络扬程平均预测误差为4.79%,效率平均预测误差为3.43%;RBF网络预测所需时间仅为BP网络预测所需时间的一半。
- 谈明高刘厚林袁寿其王勇王凯
- 关键词：离心泵神经网络
- 带分流叶片离心泵无过载特性的理论与试验研究被引量：5
- 2010年
- 通过整合分流叶片设计方法和无过载理论,基于无限叶片数理论和泵的欧拉方程,分析了带分流叶片离心泵无过载特性实现的理论条件,并推导了最大轴功率及其位置的预估公式.按高效无过载离心泵的设计要求,选择叶片出口安放角β2,叶片出口宽度b2,喉部面积Ft以及分流叶片进口直径Di,设计了三水平的L9(34)标准正交试验方案.试验得到了各参数对带分流叶片离心泵各性能指标影响的主次顺序为b2,β2,Ft,Di,并得出模型泵的最优设计方案,同时验证了所推导的带分流叶片离心泵轴功率极值点预估公式的有效性.对最优设计方案的测试结果表明,在实现无过载的同时,保持了较高效率,达到了试验目的.说明分流叶片设计和无过载设计理论的整合,可以实现离心泵的高效无过载特性.
- 张金凤沈艳宁袁寿其陆伟刚袁建平
- 关键词：离心泵正交试验
- 不同型式隔舌离心泵动静干涉作用的数值模拟被引量：47
- 2011年
- 为了研究不同型式隔舌对离心泵动静干涉作用的影响,分别对长舌、中舌和短舌3种不同型式隔舌的离心泵采用大涡模拟动态亚格子湍流模型进行三维非稳态数值模拟,通过非定常数值计算获得了不同型式隔舌离心泵隔舌处压力脉动特性和作用在叶轮和蜗壳上的径向力特性,并对其进行比较分析。结果表明:由于受到动静干涉的影响,不同工况下作用在叶轮上的径向力矢量图呈明显的六角星分布;各工况下作用在蜗壳上的径向力矢量图基本呈椭圆形分布;采用短舌的离心泵扬程增高,高效区增宽;作用在叶轮和蜗壳上的径向力大小和方向时刻都在变化;采用中舌和短舌时,隔舌处的脉动幅值和作用在叶轮上的径向力均减小,说明采用中舌和短舌可以改善了隔舌处压力脉动和作用在叶轮上的径向力。
- 祝磊袁寿其袁建平周建佳金荣王慧
- 关键词：离心泵数值模拟径向力压力脉动
- 三种空化模型在离心泵空化流计算中的应用评价被引量：75
- 2012年
- 为寻求一种更好的数值计算方法来模拟离心泵空化流,该文比较了Zwart-Gerber-Belamri模型、Kunz模型和Schnerr-Sauer模型在离心泵空化流模拟中的适用性。在3个不同的流量系数(φ=0.082、0.102、0.122)下,将每个模型的数值计算结果与试验结果进行对比,发现设计流量系数和小流量系数下Kunz模型的模拟结果与试验值最为吻合,大流量系数下Zwart-Gerber-Belamri模型的模拟结果更接近试验值。分析了φ=0.102时Kunz模型得到的空化流场,发现随着空化数的减小,空泡首先在叶片吸力面进口边附近产生,然后沿叶片吸力面向出口方向和叶片压力面扩展;叶轮流道总压系数的下降主要发生在上游断面,空化的发展对下游断面的影响很小;空化对叶片表面载荷分布影响较大。
- 刘厚林刘东喜王勇吴贤芳庄宿国
- 关键词：空化离心泵
- 示踪粒子在离心泵内流场跟随性的影响因素分析被引量：9
- 2012年
- 以修正后适用于低雷诺数下粒子在离心泵叶轮内运动方程为基础,给出离心泵内流场粒子成像测速(Particle imagevelocimetry,PIV)测试中示踪粒子跟随性的数学表述。据此对离心泵内流场中示踪粒子的运动进行数值计算,讨论粒子跟随性对粒子物理特性和离心泵内流场性质的依赖关系。并在现有几种模型基础上对比讨论各项力对粒子跟随性的贡献,指出各模型的优缺点。计算结果表明,密度接近流体的密度的中性悬浮粒子跟随性较好;对于密度较大的粒子只有粒子直径足够小才能跟随到一定范围内湍流角频率的流动;粒子径向跟随性比周向复杂得多;在离心泵叶轮内低速漩涡区粒子跟随性较差,尤其是在径向方向上;离心泵叶轮旋转引起的离心力和科氏力以及流道弯曲产生的离心力对粒子跟随性影响很大。通过了解和掌握这些因素的影响,对于离心泵内流场PIV测试中采用合适的示踪粒子和控制粒子跟随性误差具有重要的理论指导意义。
- 袁寿其李亚林汤跃袁建平
- 关键词：离心泵影响因素
