曹梁
- 作品数：8 被引量：22H指数：3
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- 相关领域：机械工程电气工程核科学技术更多>>
- CAP1400核主泵导叶和叶轮匹配数研究被引量：3
- 2016年
- 为研究导叶和叶轮之间匹配对核主泵性能的影响及作用在叶轮上的径向力分布情况,采用CFD技术对不同方案下的核主泵进行非定常数值模拟,并进行试验验证。研究结果表明:核主泵扬程和效率的计算曲线与试验曲线基本吻合,效率相对误差在2.5%左右,扬程相对误差在4%左右;叶轮叶片数和导叶叶片数对核主泵性能影响较大,对其进行合理匹配能有效地提高泵性能;叶轮和导叶的不同匹配使叶轮径向力分布规律具有很大差别,作用在叶轮上的径向力呈周期波动,脉动频率以叶轮通过导叶频率为主;小流量工况下,随着流量的减小,叶轮的径向力及其脉动幅值增大,而变化速率减小;大流量工况下,随着流量的增加,叶轮的径向力及其脉动幅值增大。
- 付强曹梁朱荣生习毅王秀礼
- 关键词：核主泵叶轮导叶数值模拟径向力
- 转速对核主泵空化特性的影响被引量：2
- 2016年
- 为研究转速对核主泵空化性能及进口流态的影响,应用理论分析、数值计算和试验研究的方法,对AP1000核主泵进行不同转速下的数值模拟和空化试验,得到3种频率30,40,50 Hz下不同流量(0.7Qd,1.0Qd,1.3Qd)时的空化特性,并对叶轮进口截面静压分布与泵流动性能的影响关系进行分析.结果表明:转速对小流量工况下泵的空化性能影响较大;随着转速的降低,小流量工况下,空化性能曲线趋势变化比大流量工况下明显;在不同转速的额定流量下,转速较大时,模型核主泵在装置临界空化余量(NPSHC)减小时更容易接近临界空化状态;在转速较小时,临界空化余量(NPSHC)较小,且一旦发生空化,其扬程曲线斜率下降也相对平缓;在额定转速下,模型泵在大流量时更容易接近临界空化状态;随着转速和流量的减小,更容易造成模型泵在开始试验阶段进口处产生回流,扰乱进口的流场,从而造成局部空化严重.
- 付强张本营朱荣生曹梁
- 关键词：核主泵空化性能转速数值模拟
- 螺旋轴流泵的设计开发被引量：2
- 2014年
- 在大量实践和设计的基础上,对螺旋轴流泵的参数进行分析,提出一种水力设计方法。给出了确定螺旋叶轮诸参数的关系式,设计了一种新型空间导叶,可减小泵的轴向尺寸,添加了便于叶轮拆装的叶轮盘。采用局部加厚的方法对叶轮轮毂和螺旋叶片进行处理,解决了单螺旋叶轮的平衡问题。制造出了样机,对样机进行了试验。还对螺旋轴流泵进行了系列化的设计。获得的结果:水力样机在运行过程中,获得了平缓下降的流量-扬程曲线和功率曲线,特性曲线上无马鞍形区、无过载现象发生,达到设计要求。设计的系列化产品具备大流量、无堵塞、无缠绕、无损性和高性能的特点。
- 贺博朱荣生王秀礼邢树兵曹梁
- 关键词：水力设计
- CAP1400核主泵空化特性数值研究被引量：3
- 2016年
- 针对CAP1400核主泵事故下的空化问题,在对核主泵进行水力设计及三维造型的基础上,采用CFD技术对核主泵的空化问题进行定常数值模拟,并分析了正常工况、空化初生、临界空化、严重空化和断裂空化等5个阶段核主泵叶片背面气相体积分数、叶片间气相体积分数及叶片间介质温度的分布特性.计算结果表明：核主泵空化首先发生于叶片背面靠近前盖板一侧并向叶片工作面、后盖板方向发展;临界空化与严重空化阶段气相体积分数在叶轮流道相对位置S=0.35～0.45时增长趋势相同,S=0.45～0.50时相对平缓;叶片间由于相变导致的两相之间的热传导在两相界面附近的液相中形成温度梯度,空泡内气相介质的温度低于附近液相介质的温度,两者温差随空化的发展而增大.
- 朱荣生陈宗良王秀礼曹梁
- 关键词：核主泵空化特性温度梯度数值模拟
- 基于正交试验的轴流泵优化设计被引量：5
- 2015年
- 对轴流泵进行正交试验法优化设计,为了研究叶轮、导叶、喇叭管对轴流泵性能的影响,设计了一个三因素二水平的正交方案。对每个方案进行试验测试,通过分析每个试验方案的性能曲线图,得到了对于各个性能的最优方案,对各个方案的试验数据进行极差分析,得到了轴流泵叶轮、导叶、喇叭管影响性能的主次顺序。通过分析与比较得出最优参数组合,即叶片角度ψ=0°的叶轮,加导流锥的导叶体,进口直径与叶轮直径比值为DL/D0=1.56、高度HL/D0=0.82的喇叭管。试验结果表明,最优组合方案在额定流量点扬程高于设计值6.16%,效率比规定值高出5.07%,轴流泵的高效区较宽,性能达到设计要求。
- 邢树兵朱荣生朱冬欣龙云贺博曹梁
- 关键词：正交试验轴流泵优化设计叶轮
- 离心式无堵塞泵不等扬程的优化设计与试验被引量：1
- 2015年
- 为了使离心式无堵塞泵满足多工况运行的要求,采用不等扬程水力设计方法对模型泵100QW110-16-7.5的叶轮进行优化设计,并结合计算流体力学数值模拟技术分析由原始方案和新方案所得叶轮的内部流场分布,同时,在模拟的基础上对模型样机进行了性能测试.结果表明:采用新方案所得叶轮对流体做功更充分,其流线在不同工况下的分布更均匀、流畅,能够改善泵内流体的流动状况;由新方案所得模型泵在额定流量下的扬程为16.89m,效率为83.11%,已达到节能级离心式清水泵的产品性能要求,在小流量工况下无马鞍区、振动较小,大流量下高效率区的范围较宽,处于0.8q^1.3q且其无堵塞性能优于原始方案;由新方案所得模型泵性能的预测曲线与试验结果基本吻合,最大误差为7.56%.
- 朱荣生邢树兵龙云王秀礼贺博曹梁
- 关键词：离心泵无堵塞多工况优化设计
- 空化模型热力学修正的核主泵空化研究被引量：6
- 2015年
- 为研究核主泵的空化特性,基于ANSYS CFX软件,对现有Zwart-Gerber-Belamri空化模型进行热力学效应修正,在不同流量下采用修正前后的空化模型分别对模型核主泵进行数值计算,并将模拟值与试验值进行对比分析,验证了在核主泵空化发生时热力学效应修正的正确性。结果表明,未发生空化时,模型修正不具有明显影响,随着核主泵空化的加深,影响加大;模型泵空化性能的数值模拟预测与试验值趋势吻合,误差值在5.3%~9.6%之内,验证了空化数值模拟对核主泵工程应用中性能预测的可靠性;空化余量减小时,叶片低压区域从进口向出口扩张,随低压区域的扩张,汽泡填充整个流道,叶片载荷力降低,扬程下降。
- 付强曹梁朱荣生王秀礼
- 关键词：核主泵空化热力学数值模拟
- 高比转数离心式潜水排污泵设计与试验被引量：2
- 2015年
- 针对350QW 1500-16-90型排污泵,运用CFD软件ANSYS CFX对采用不等扬程水力设计方法 2种方案和传统等扬程水力设计方法 1种方案在不同工况下泵内部流动进行模拟分析,做出性能预测,并选取最优方案进行试验。研究结果表明:采用不等扬程水力设计方法可以减小叶轮工作面低压区和回流,从而使泵有均匀的叶片出口静压及流速分布;利用CFD技术所获得的扬程、效率的预测曲线和试验所得到的性能曲线变化规律一致,无马鞍区,无过载现象发生,满足设计要求,表明数值模拟较准确,对高比转数排污泵设计有一定指导意义;随着流量的增加,扬程曲线斜率绝对值增加,泵的最高效率点出现在1 699.93 m3/h时,最高效率为80.256%,最高效率点向大流量偏移,大流量区域效率曲线平缓,0.9Q^1.3Q为高效率区,符合排污泵在大流量工况下运行的工作特性。
- 朱荣生曹梁龙云朱冬欣付强王振伟
- 关键词：排污泵高比转数设计方法数值模拟
