不同前导叶时序位置下离心泵内压力脉动特性研究

【目的】寻找前置导叶的最佳时序位置,提高离心泵的综合性能。【方法】以某低比转速单级离心泵为研究对象,采用RNGk-ε湍流模型,对设计工况下前置导叶相对径向导叶在4种不同时序(前置导叶相对周向旋转0°、15°、30°、45°)位置下离心泵内部流动进行了三维黏性非定常数值模拟。【结果】随着前置导叶时序位置的增大,时均扬程和时均效率均呈周期性波动,当时均扬程处于波峰时,时均效率处于波谷,当时均效率处于波峰时,时均扬程处于波谷,最大时均扬程比最小时均扬程高1%,最大时均效率比最小时均效率高1.43%;随着前置导叶时序位置的改变,离心泵的必需汽蚀余量先增大后减小,最大必需汽蚀余量比最小必需汽蚀余量高6%,前置导叶相对周向旋转45°时,必需汽蚀余量最小,空化性能最好;叶轮和径向导叶压力脉动的主频和幅值直接受时序效应的影响。【结论】前置导叶的时序位置对离心泵的外特性、空化特性、振动特性等都有影响,综合比较分析4种时序位置下离心泵的性能差异,以前置导叶相对周向旋转45°时离心泵的水力性能最好。     

自动回流阀在输油泵保护中的应用

自动回流阀(泵保护阀)结构简单,综合一体,可以改善离心泵的汽蚀余量(NPSH),避免泵中的气蚀损害。在安装有自动回流阀的泵机组中,即使泵出口阀门由于误操作等原因导致完全关闭,最小流量也可以通过旁通路进行自动循环,泵出口压力可以通过旁通路中的多级节流减压阀进行调节,减小由此带来的设备振动、阀门锤击等不利影响,避免损坏离心泵和阀门,从而起到保护离心泵、保证系统安全的作用。在莫桑比克贝拉石油成品油库工程设计中,将自动回流阀应用于工艺泵系统,实践证明:该阀投产运行情况良好,各项运行参数均达到预期指标,得到业主运行人员的一致认可。     

LB50-160型离心泵叶轮转子有限元模态分析

叶轮是泵的核心部分,泵的性能参数:流量、扬程、效率和特性曲线的形状等均与叶轮的设计有重要关系。本文对离心泵叶轮转子进行了模态分析,计算了其前四阶的固有频率和固有振型,从而得到了转子前四阶的临界转速。这一过程实现了水泵转子的动态设计。同时,对离心泵叶轮转子进行了自由状态下的振动试验,验证了有限元建模方法和计算方法的正确性。     

LNG接收站高压泵增加叶轮后的性能变化及影响

随着中国天然气需求量的爆发式增长,LNG接收站外输管道里程不断增长,出站压力随之持续增高,对压缩机、高压泵等设备性能提出了更高要求。以青岛LNG接收站为例,针对外输压力的变化,提出对其4台高压泵增加4级叶轮的改造方法,并对改造后外输高压泵的性能变化及其对LNG接收站工艺运行的影响进行研究。通过对改造后的高压泵扬程、轴功率、效率随着流量增加的变化趋势进行现场测试,结果表明:高压泵增加叶轮后,其扬程、轴功率、效率、电流均显著提高,其中3台高压泵的运行参数可满足LNG接收站现场实际需要,另外1台即使在相同的测试条件下出口压力仍明显偏低;气化器、HIPPS(High Integrity Pressure Protective System)系统、外输管道高报压力及联锁值均需随之上调,接收站高压区连接法兰出现了多处泄漏,应加大巡检频率和力度;当LNG接收站高压泵性能不同时,在运行过程中应该尽量选用性能相近的泵。研究结果可为高压泵的国产化设计、制造提供参考。     

BJL-5消防泵振动性能的研究

该文通过传递矩阵法来确定消防泵转子的临界转速,并应用频谱分析对不同支承条件下同一台泵转子的振动强度进行比较．结果表明原设计支承结构容易造成较大的弯曲振动．采用蜗流传感器进行了泵轴振动位移测量,结果表明两点支承时泵的悬伸转子也可在规定的挠度范围内运转,这为消防泵支承结构的改进提供了依据．     

克乌成品油管道复线泵机组的优化运行方案

根据克乌成品油管道复线泵机组输油的原设计方案,当实际年输量低于195×104t/a时,全年间歇性停产时间合计为158d,增大了首站启停输作业次数和设备操作过程中发生事故的概率,并因需要控制首站出站调节阀开度节流而导致能量损失。基于近两年的输油工况,从能耗的角度出发,分析比较了分别运用临时投产与设计安装的泵机组能耗差异,据此提出在不同年输量范围内的泵机组优化运行方案:当年输量为195×104～300×104t时,以新建泵机组"2台给油泵+2台输油主泵(半扬程泵和全扬程泵各1台)"的工况满负荷运行;当年输量小于195×104t,运行临时投产输油泵机组当年输量为300×104～400×104t时,采用新建泵机组"3台给油泵+2台多级输油主泵"的工况满负荷运行;当年输量超过400×104t时,以新建泵机组"3台给油泵+2台多级输油主泵+1台单级输油主泵"的工况满负荷运行。     

双蜗壳泵隔板长度对径向力平衡的影响

为探究蜗壳隔板长度对离心泵径向力平衡的影响,以IH\|200\|150\|400型双蜗壳离心泵为研究对象,在5个不同的流量工况点对单蜗壳泵和3种不同隔板长度的双蜗壳泵内部流场进行CFD数值模拟分析。双蜗壳结构方案分别为L1：隔板弧度110°;L2：隔板弧度180°;L3：隔板弧度195°。对模拟结果进行分析表明：双蜗壳泵较单蜗壳泵能较好地平衡径向力,随着双蜗壳泵隔板长度的增加,双蜗壳泵径向力平衡效果有所提高,但效果提升并不明显,当隔板绕叶轮弧度大于180°时,隔板长度对径向力平衡影响非常小;隔板长度取L3是较合理的,在平衡径向力的同时,兼顾了铸造难度;较之单蜗壳泵,双蜗壳泵的效率和扬程有所下降,随着双蜗壳泵隔板长度的增加,泵的效率呈上升趋势,泵的扬程呈下降趋势。     

管网中水泵工况点的确定

水泵与管网联合工作的工况点确定是比较复杂的计算过程。而利用Excel中的规划求解法的基本功能,可快速准确地解决水泵向不同水位水塔供水时的工况点的问题。首先用抛物线方程H=A1＋B1Q＋C1Q^2表示泵流量与扬程曲线,将分支管前的水头损失从相应水泵的扬程中扣除,得到相应的方程;根据能量平衡原理,分别列出向不同水位水塔供水的需要扬程方程。利用Excel中的规划求解功能,可方便、快速求解得到水泵与管网联合工作的工况点,同时得到向各水塔供水的流量。     

不同粒径对污水污物潜水电泵两相流动的影响

利用欧拉模型中的分散湍流模型,计算了WQ87-28-15型污水污物潜水电泵内部固液两相流场,初步揭示了不同粒径下泵内压力、速度、湍流强度等的分布规律。分析得出在颗粒直径小于4毫米时叶轮出口压力、液相绝对速度、叶轮出口湍流强度与颗粒直径成正比,超过此数值则变化趋势相反;随着颗粒直径的增大,泵的扬程和效率均下降,但在颗粒直径增大到1毫米以后,扬程曲线趋于平坦,且颗粒直径在1毫米-20毫米的范围内,效率下降不明显;得出WQ87-28-15型污水污物潜水电泵的最适宜输送的颗粒直径范围及最大可通过颗粒直径,为污水污物潜水电泵国家标准的修订提供依据。     

日照-仪征原油管道水击分析与保护

长输原油管道在输油生产过程中,会因输油站的误操作而造成管道水击现象,使管道发生局部超压、液柱分离和泵机组汽蚀。介绍了输油管道产生水击的原因;分析了日照-仪征原油管道压力自动调节系统、压力超限保护系统和水击控制系统的构成;对仪征误关进站阀的事故工况进行了模拟,分析说明了该管道的水击保护过程。结果表明：日照-仪征原油管道水击保护系统的应用具有可行性,可有效防止严重水击工况对管道和设备造成危害。（图3,表4,参7）     

离心泵内固液两相流动的三维数值模拟

采用RNG k-ε湍流模型和SIMPLEC算法,对离心泵全流场的固液两相流速度场和压力场进行三维湍流动力学仿真分析.结果表明:叶轮流道沿程压强逐渐升高,叶轮轴向截面压强分布非对称性较明显;固液两相在同一壁面上的速度分布规律相同,叶片和前后盖板壁面的固液两相平均速度差达10%以上;扬程和效率的数值计算和试验测量值接近.     

格拉输油管道水击分析与保护措施

输油管道运行中发生水击现象易造成管道局部超压、液柱分离和泵汽蚀.针对这一问题在格拉输油管道上采取了水击多重保护措施,即各站泵出口汇管处设置调节阀调节、机械式泄压阀保护及其紧急停泵措施.并对非正常停泵、意外关阀等事故工况进行了分析,阐述了该管道的水击保护过程.提出了增加水击超前保护系统,提高该管道的检测能力、具备可靠的控制和通讯手段,编制开发工况分析与水击保护的控制软件和专家诊断系统,防止和减少因设备误操作及设备故障引起的水击等项建议.     

汽车液力自动变速器试验台的计算机测试系统

研制了一台汽车液力自动变速器试验台;开发了一套计算机测试软件系统,在该软件系统的支持下,可完成自动变速器的测试操作及其性能分析.试验台以电涡流测功机为自动变速器加载,可模拟道路工况进行测试.实践表明,该系统所测试的D挡和R挡失速转速、主油压以及调速器主油压满足检测要求.     

离心泵流场及动力特性研究*

 采用CFD软件在多参考坐标系下,利用有限体积法对雷诺时均N-S方程进行数值离散,选用标准κ ε湍流模型与SIMPLEC方法求解,对某新型离心泵进行了叶轮蜗壳耦合三维定常湍流数值模拟,捕捉到了离心泵叶轮内的压力分布、速度分布等重要流动信息,计算了不同流量工况下水泵叶轮受力特性以及水泵能量和空化性能,并与试验方法进行对比,两者基本吻合,从而验证了计算结果的可靠性,为离心泵泵壳和叶轮的水力及优化设计等研究具有重要的指导意义。     

离心式压缩机喘振原因及其预防措施

喘振是离心式压缩机在流量减少到一定程度时发生的一种非正常工况下的振动现象,描述了离心式压缩机组喘振发生的物理过程,深入分析并研究了喘振产生的各种原因。机组喘振对天然气管道的生产运行产生诸多危害,例如:损坏密封、O形环等压缩机零部件,损伤压缩机动叶、轴承和环油密封系统,破坏压缩机各部分原有的间隙值并引起轴的变形,可能使某些仪表失灵或准确性降低。结合生产实际,给出了从生产运行方面防止喘振发生的措施:加宽稳定运行工况区,增加工艺气到压缩机进口的气体流量,控制启停机进程,降低压缩机的压比,降低机组转速,避免机组运行工况点频繁接近安全线等。     

基于OpenFOAM的化工泵全流场数值模拟及性能预测

为了验证开源软件OpenFOAM在化工泵数值计算中的准确性,以OpenFOAM5.0为平台,在0.3 Qd^1.4 Qd(Qd为设计工况流量)的工况范围内对IH型化工离心泵进行稳态和瞬态全流场数值计算。流动控制方程选取标准k-ε湍流模型,稳态和瞬态计算分别采用simpleFoam和pimpleDyMFoam求解器。通过后处理软件ParaView显示计算得到的泵内流速、压力及流线分布,分析泵内旋涡与流动损失的关系,预测计算泵的扬程、输入功率及效率等外特性参数。在同样的计算模型、网格及边界条件下,将开源软件OpenFOAM和商用CFD软件预测计算的泵性能参数与实测结果进行对比,结果表明:OpenFOAM在化工泵性能预测方面有较高的精度。     

东临复线水击保护实例分析

东临复线配置有完善的水击压力保护系统,同时采取了压力泄放、顺序停泵、硬线停泵及水击超前保护等措施.通过对东临复线水击保护实例的分析,指出采取泵站独立压力保护系统和全线水击超前保护系统等多重保护措施,可有效防止严重水击工况对管道和设备的危害.     

水灭火森林消防设备系统研究

用水灭火是林业发达国家首选的林火扑救方法,然而水灭火在我国森林防火中至今未能普及.该文分析了其中的原因,并介绍了作者和他的研究集体针对我国林区特点的一系列研究成果,包括轻型消防泵、车载可卸式森林消防装置、轮式和履带式森林消防车,以及便携式长距离山地供水灭火系统等一系列用水灭火的森林消防设备.这些成果代表了我国森林消防中水灭火技术的发展.提出了更新现有装备模式,加大力度推广和普及水灭火森林消防技术的几点建议.     

单台离心式天然气压缩机的性能测试

离心式天然气压缩机在新机投产或维修后均需进行性能测试,以某压缩机站为例,单机运行条件下,以进出口电动调节阀调节压缩机进出口压力,从入口截流降低压缩机的进口压力,出口截流憋压提高压缩机的出口压力,进而提高压比和压缩机负荷。在保证管道正常运行前提下,针对不同的运行工况,通过站进出口旁通调节阀调节流量。实例说明了压缩机性能测试的操作过程和进出站压力的变化情况。从压力和流量角度分析了压缩机性能测试对干线管道输气生产的影响,总体上影响不大,但对支路及其设备的影响较大,主要表现为磨损管道、缩短调节阀使用寿命等。提出了压缩机性能测试的注意事项。     

交流液压缸系统动态特性的理论分析与试验研究

本文从理论和实验两方面对两相交流泵驱动的直线往复运动油缸进行了研究,其目的在于试图找出一种分析这类系统中压力脉动幅值、活塞行程及它们之间的相位关系随频率变化的规律的简便方法。