国家自然科学基金(50809073)
- 作品数：5 被引量：67H指数：5
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- 双吸泵吸入室挡板的数值模拟和正交试验被引量：10
- 2014年
- 为了研究半螺旋型吸入室中挡板的结构参数对双吸泵性能的影响,以输油双吸式离心泵为研究对象,利用流场分析软件Ansys-CFX对其进行数值模拟.选取半螺旋型吸入室中挡板厚度S、挡板水平方向长度L、挡板出口与水平方向夹角θ为试验因素,每个因素选取2个水平,建立L4(23)正交试验方案.按照试验方案修改双吸泵水力模型,分别在0.6QN,0.8QN,1.0QN和1.2QN工况下进行试验模型的数值模拟,得到双吸泵挡板结构的最佳参数组合.按照最佳挡板尺寸修改吸入室,将优化后水泵外特性试验结果与原泵的进行比较分析.结果表明:影响双吸泵性能的主要挡板结构参数是其厚度;优化吸入室后水泵效率较原泵提高近2%.
- 王洋吕忠斌曹璞钰刘洁琼梁龙一
- 关键词：双吸泵挡板数值模拟正交试验
- 双吸式双蜗壳泵隔板优化设计被引量：5
- 2011年
- 双蜗壳可减小离心泵的叶轮径向力,但数值模拟及试验结果均表明,不合理的隔板设计会导致双蜗壳泵较单蜗壳泵在原设计工况点处的扬程、效率分别相对下降21.8%和41.3%,不能满足实际工程需要.对隔板重新进行优化设计,取隔板起始位置、曲线方程中的常数、蜗壳第Ⅷ断面至隔板末端的长度3个参数为影响因素,每个因素各取两个水平,制定L4(23)标准正交试验,并对每一试验方案进行数值模拟,试验结果表明隔板起始位置(因素A)对泵的水力性能和径向力影响最为显著.由正交试验得到隔板的最优方案,并对其构成的双蜗壳泵进行内部流场分析和试验验证.结果表明:最优隔板应为隔板起始位置旋转至与蜗壳隔舌成180°对称结构、曲线方程中的常数为蜗壳基圆半径、隔板终止位置与隔舌处于同一铅直线,由此隔板构成的双蜗壳泵在保持泵原有的水力性能的同时,平均削减1/2的叶轮径向力.
- 肖若富吕腾飞王福军刘竹青
- 关键词：隔板计算流体动力学正交试验径向力
- 双蜗壳式双吸泵隔板结构对叶轮径向力的影响被引量：25
- 2011年
- 分别对单、双蜗壳式双吸泵10个工况点进行全三维流道的数值模拟和试验测试,发现由于双蜗壳式泵内部隔板设计不合理,导致双蜗壳泵较单蜗壳泵在原设计工况点的扬程、效率分别相对下降了21.8%和41.3%。依据双蜗壳设计基本原理,对隔板结构提出3种改进方案,利用雷诺时均方法(RANS)和SST k-ω湍流模型对每一方案进行全三维流道的定常数值模拟。模拟和试验结果表明:2号双蜗壳泵既保持了泵原有的水力性能,又能够有效地减小叶轮径向力,因此得到双蜗壳式双吸泵中隔板结构的最优设计模型:起始位置为隔舌绕基圆旋转180°、曲线方程为对数螺旋线、终止位置为隔板起始点旋转180°。
- 肖若富吕腾飞王福军
- 关键词：离心泵计算流体动力学双蜗壳径向力
- 混流式水轮机叶片疲劳裂纹分析及其改进方案被引量：19
- 2011年
- 近年来,国内外一系列大型混流式水轮发电机组频繁发生转轮叶片的疲劳裂纹问题,对电站机组的安全稳定运行构成了严重威胁。本文以混流式水轮机为研究对象,通过全流道CFD计算及基于顺序流固耦合的转轮结构应力场计算,分析该转轮产生疲劳裂纹的原因。随后提出在叶片出水边和上冠连接处加装应力释放三角块的方案,以降低叶片最大有效应力值、改善叶片应力分布。计算结果表明该方案可以明显降低叶片最大有效应力、改善叶片应力分布。计算结果也可为其它水轮机转轮的疲劳裂纹及其应力特性分析提供参考。
- 肖若富王福军桂中华
- 关键词：混流式水轮机流固耦合
- 水泵水轮机“S”特性及其性能改善被引量：10
- 2013年
- 水泵水轮机在"S"特性区内会发生机组并网困难或者甩负荷过程中水压异常上升,使机组振动加剧。为了探究"S"特性发生的原因以及相应的改善措施,本文对水泵水轮机模型分别在同步导叶和不同预开启导叶条件下进行能量试验及全流道内流场的CFD数值计算,通过对试验结果与计算结果的研究表明:在小流量工况下,由于离心力以及转轮叶片进口冲角非常大,在活动导叶与转轮进口之间以及转轮内形成大范围的漩涡流动,这些漩涡对于对流动的阻滞是导致水泵水轮机"S"特性的重要原因;通过预开启部分导叶的方法,强制增大了过流量,使得转轮进口及转轮叶片之间的漩涡减少,水泵水轮机能够有效的避开"S"特性的影响。
- 刘竹青孙卉肖若富刘伟超
- 关键词：水力机械
