杨孙圣
- 作品数：32 被引量：233H指数：13
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- 相关领域：机械工程农业科学交通运输工程动力工程及工程热物理更多>>
- 离心泵作透平的研究现状被引量：28
- 2013年
- 为深入研究离心泵作透平回收工业余能和开发微型水电,综述了离心泵作透平的研究现状.泵作透平的研究主要采用试验研究、理论分析和数值模拟的方法.总结了泵作透平的主要研究内容:泵作透平的选型及性能预测,特别是透平高效点性能参数的预测;透平过流部件的优化设计与性能提高;透平运行稳定性.着重介绍了泵作透平的选型及性能预测方法:通过试验,获得泵正反转工况的性能参数;基于试验数据,通过理论分析,提出经验公式,得到泵正反转性能参数的关系;CFD技术与试验相结合对泵作透平的性能进行预测.并对离心泵作透平的发展进行了展望,提出今后离心泵作透平的主要研究趋势:准确的选型方法、新的设计理论与方法、振动、非设计工况的稳定运行及大功率多级泵作透平的研究.
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- 关键词：选型优化设计
- 叶片数对混流泵作透平特性的影响
- 2023年
- 为研究叶片数对混流泵作透平性能的影响,在叶轮其他主要几何参数不变的情况下,应用计算流体动力学软件ANSYS CFX对叶片数分别为6,7,8,9,10,11,12的泵作透平进行数值计算,得到不同叶片数时混流泵作透平的外特性曲线、内流压力场、速度流线场、湍动能分布等.通过对比分析,得到叶片数对混流泵作透平的影响规律.结果表明:叶片数对混流泵作透平的扬程、轴功率有一定影响,叶片数Z=8时透平效率最高;随着叶片数逐渐增大,叶片对流体的约束能力加强,叶轮进口处的旋涡区域逐渐变小,内部流动得到改善;叶片数越大,湍流集中现象越明显,叶片进口处的湍动能越小,湍流动能分布越均匀;叶片数过大不利于混流泵作透平性能的提升,即存在最佳叶片数Z=8使得透平的性能达到最佳.
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- 关键词：叶片数
- 混流泵作透平的数值计算与试验被引量：1
- 2020年
- 为探究混流泵作透平内部的流动特性,选取1台比转速为220的混流泵进行外特性试验,采用全流场和结构化网格技术对透平内部流动状况进行数值模拟,得到不同流量工况下透平内部的流场分布和压力分布,并用速度三角形对透平内部流场变化进行分析。结果表明,透平进口到出口压力逐渐降低,随着流量增加,透平进出口压差逐渐增加,叶轮内部涡漩位置和大小发生变化,尾水管内液流圆周分速度方向发生变化;透平总水力损失随流量的增加而增加,其中叶轮水力损失占比最高,因此混流泵作透平的优化应集中在叶轮部分。
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- 关键词：数值模拟水力损失
- 液力透平蜗壳内非定常压力脉动的研究被引量：12
- 2013年
- 液力透平内部流场的非定常压力脉动是影响机组运行稳定性的关键因素之一,为了研究液力透平蜗壳内部的压力脉动,采用流场分析软件对一单级液力透平内部流场进行了三维定常和非定常数值模拟,对蜗壳流道内不同周向位置、径向位置和不同流量时的压力脉动进行了时域和频域分析。结果表明:在一个叶轮旋转周期内蜗壳内压力的脉动数量等于叶片数;蜗壳入口位置和割舍位置处压力脉动较小,蜗壳环形部分中部和割舍前端位置处压力脉动较大;蜗壳内压力脉动的主频和次主频分别为叶频和2倍叶频;液力透平蜗壳内部的压力脉动程度在小流量下较小,随着流量的增加,压力脉动程度逐渐增加,大流量时最为剧烈。为了验证数值计算的准确性,建设了开式液力透平试验台,制造了模型样机对液力透平进行了外特性试验和非定常压力脉动测量,验证了数值计算的准确性。
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- 关键词：液力透平压力脉动蜗壳
- 叶片安放角变化规律对液力透平性能的影响被引量：17
- 2015年
- 基于ANSYS Bladegen软件,针对不同叶片安放角变化规律分别设计3种前弯叶片液力透平专用叶轮。通过与试验结果对比,确定了合理的数值模拟方案,分别完成了3台透平全流场数值计算。分析了叶片安放角变化规律对透平外特性、压力分布和水力损失分布的影响。结果表明:最优工况时,3个叶轮的效率、压力分布和水力损失分布均相差不大。在非最优工况,安放角采用线性变化规律设计时,透平性能更好,效率曲线更平坦;叶轮出口处低压区域范围较其他2种方案大。水力损失分布显示在叶片进出口安放角及包角相同的情况下,安放角变化规律对蜗壳及尾水管内的流动影响不大,仅对叶轮内的流动产生较明显的影响,叶片安放角呈'S'形变化对透平性能的影响是负面的,线性分布规律相对较好。
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- 关键词：液力透平数值模拟性能分析
- 泵及泵用作透平时的数值模拟与外特性实验被引量：39
- 2012年
- 针对泵及泵用作透平时的内部流动规律等问题展开了研究,并建立了一种开式泵用作透平时的实验台,同时对一单级单吸离心泵的正反工况进行了外特性实验研究,从而得到了相应比转速的泵在正反工况下的外特性曲线,进而验证了泵在反运转时可用作透平且具有较高的效率.采用全流场和结构化网格技术对泵及泵用作透平时进行了数值计算,计算结果与实验结果吻合良好;对泵及泵用作透平时的内部速度场和压力场进行了分析.
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- 关键词：离心泵数值模拟流场分析
- 泵作透平性能试验台设计开发被引量：6
- 2015年
- 为了设计开发离心泵作透平的试验台,分析了国内外离心泵作透平的试验现状及现有试验台的优缺点,结合泵作透平的基本知识以及流体机械测试技术,设计开发了离心泵作透平的手动测试试验台和自动测试试验台.对手动测试试验台和自动测试试验台分别进行了测试试验,并对比分析了2种试验台的优缺点.从2种试验台的测试结果可以看出,2种试验台均可以准确测得泵作透平的真实水力性能,为测试泵作透平的水力性能提供可靠试验依据.研制的自动测试试验台设计更合理、便于操作、测试范围广,对泵作透平的研究有重要的意义.
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- 关键词：试验台设计优化设计
- 海水淡化用高压泵轴向力数值模拟计算与试验对比被引量：8
- 2009年
- 为提高反渗透海水淡化高压泵轴向力计算的准确性,应用CFD技术对模型泵内部的流动进行数值模拟,得到不同流量下前后泵腔的静压分布。并对模型泵样机进行试验研究,实测出不同流量下前后泵腔在不同半径处的静压值。应用多项式拟合分别绘制出两种方法下的压力分布曲线,对盖板进行面积分,计算轴向力大小。与通过试验数据计算出的结果相比,数值模拟计算出来的轴向力相对误差在9%以内,而经验公式计算的轴向力相对误差为14%,采用数值模拟方法计算轴向力具有更高的精度,对多级离心泵轴向力平衡的研究具有指导意义。
- 胡敬宁潘金秋杨孙圣王俊肖霞平
- 关键词：反渗透海水淡化高压泵轴向力数值模拟
- 前弯叶片液力透平专用叶轮设计与实验被引量：14
- 2014年
- 应用蜗壳内速度矩守恒的假设,推导了螺旋形蜗壳常数的计算表达式,得到了叶轮进口处的速度矩。采用无撞击进口、法向出口的液流工况,确定了叶轮的进出口安放角,设计了一前弯型叶片液力透平专用叶轮。设计了叶轮模型,进行了外特性实验。结果表明：对比原型泵作透平的实验结果,新设计的前弯型叶片液力透平专用叶轮显著提高了透平效率,最高效率由原来的59.98%提高到67.91%,最高效率提高了13.22%。采用专用叶轮的效率曲线较原型泵作透平的效率曲线平坦,在0.9-1.2倍最优工况运行区间,效率变化值在1.5%以内,高效区较宽。
- 王桃孔繁余袁寿其杨孙圣陈凯
- 关键词：速度矩
- 前弯型叶片液力透平的数值计算被引量：1
- 2018年
- 为研究具有前弯型叶片液力透平的性能,设计了3种不同比转数具有前弯型叶片液力透平.采用全流场和结构化网格技术对液力透平内部流动进行数值计算,分析了具有前弯型叶片液力透平在不同流量下的外特性、压力场和速度场,得到了液力透平叶轮和尾水管内部流场随流量变化规律.研究结果表明:透平内部压力场从蜗壳进口经叶轮到尾水管出口压力逐渐减小,随流量的增大,液力透平的进出口压差逐渐增大;在前弯型叶片工作面存在旋涡区域,旋涡位置和区域大小随着流量的变化而变化;在尾水管横截面上存在随流量而变化的圆周速度分量;叶轮内部的水力损失是前弯型叶片液力透平内部的主要的水力损失,在3种液力透平中都占总水力损失的60%以上,并随比转数增大而逐渐增大.因此,前弯型叶片液力透平的优化设计应主要集中在叶轮研究.
- 刘莹莹杨孙圣孔繁余王桃陈凯
- 关键词：液力透平数值模拟试验验证
