常用水泵密封形式的应用及几种故障原因的处理

我们在长期的实际工作中,通过对生产过程和技术设计运行的分析和总结,对多种水泵的结构、水力性能、磨损、密封泄漏以及轴承发热和润滑等有了深刻认识。下面就泵密封形式及故障进行总结和分析。     

叶片泵比例定律的探讨

许多书本和叶片泵的说明书中都给出了泵降速运行的性能换算公式(比例定律公式)。但我们在进行泵的全性能测试时,发现对于以流量为标志确定的相似工况点,其扬程值与由此例定律公式换算值有明显的偏差,偏差量与泵的比转数有明显的联系,并有一定的规律性。作者意在根据数理统计的方法,运用最小二乘法,总结出新的经验公式,并从理论上分析产生偏差的原因。     

上海青浦章浜河泵闸自动控制系统的设计

结合上海市青浦区章浜河泵闸系统的设计，提出了泵闸自动控制设计方案的新思路，该方案对中小型泵闸而言，具有结构简捷，运行可靠和性能价格比高的特点，泵闸运行实践表明，系统完全达到了设计要求，适宜于在中小型泵闸领域推广。     

基于CFD技术的自吸泵回流孔优化改造

回流孔是外混式自吸泵结构中重要的辅助装置,是影响泵自吸性能与外特性的主要因素之一。为了解决自吸泵运行中自吸效率低、耗时长的的问题,依据经验公式设计出不同面积方案的回流孔,基于数值模拟对各方案泵内部流动进行仿真计算,将计算结果与试验结果进行对比,分析不同方案下自吸泵内部流动的差异和规律,预估改造后泵的能量特性,确定了模型泵的最佳回流孔面积。结果表明：回流孔大小影响流体在流道内的流动和泵内部流场分布,其与泵自吸性能呈正相关、同水力性能负相关,改造后回流孔回流量增加,泵效率下降了2.2%,扬程下降了7.6%,运行高效点偏向大流量工况区。研究结果可为类似自吸泵结构的改造设计提供参考。     

可调式射流泵性能的数值模拟

应用RNGκ-ε湍流模型及SIMPLE算法,对采用喷针调节喷嘴过流面积的可调射流泵在不同开度下的性能进行了数值模拟,并与试验数据进行对比分析．结果表明：喷针对可调射流泵性能有一定的影响,随着开度的减小,行程的增大,对可调射流泵效率的影响也越大．在大开度情况下数值计算的可调射流泵性能曲线与试验数据吻合较好;在小开度及小流量比工况下二者趋势一致,但存在一定偏差．通过对试验数据与数值计算值的对比分析,提出了基于数值模拟结果的可调射流泵的实际性能预测公式,该公式可以用数值模拟的结果来预测可调射流泵的实际性能,为可调射流泵的设计提供指导．     

泵站离心式机组并联调速运行特性分析

针对泵站系统变流量时泵站并联机组调速运行工况点难以确定的问题，分析了相同型号、相同管路布置时多泵并联的运行特性。在此基础上，通过简化管路约束，应用离心泵性能特性和流体机械相似原理对泵站多泵并联工作机组的运行特点进行了分析和研究，建立以系统流量为约束条件下的调速特性数学模型，讨论了多泵并联系统调速时的系统性能，并给出并联调速机组单泵调速情况下的工况点计算方法。     

QW15-22-2.2型低比转速潜污泵的水力设计

介绍了QW15－22－2.2型低比转速潜水排污泵的水力设计过程，重点探讨了其水力设计方法。样机测试表明，泵的性能优良，运行可靠。     

核主泵四象限特性曲线的数值预测

为实现在核主泵产品开发过程中对四象限特性进行预测与设计方案快速可靠评估,采用全流道内流场数值模拟方法,针对某轴封式核主泵在定转速下的四象限运行特性进行预测,研究基于数值模拟预测四象限特性曲线的可靠性.与试验曲线对比结果表明:在正转逆流及反转逆流工况下预测结果与试验结果一致性好,其扬程和转矩曲线的偏差大部分点在±3%以内,个别点在±5%以内;在反转正流工况预测结果与试验的各曲线变化趋势相同,但预测值与试验曲线之间的偏差较大,其扬程和转矩曲线偏差大部分点在±10%以内,个别点在±20%以内.证明采用基于数值模拟的预测方法能够替代大部分运行区域的试验来获得可靠的特性曲线, 在设计过程中可以采用该方法对设计方案快速评估,但对主泵在反转正流工况的准确数值模拟还需要进一步研究.     

水力驱动式比例施肥器性能影响因素试验研究

水力驱动式比例施肥器具有施肥精度高,运行稳定的优点,在滴灌系统中使用越来越普遍。为了达到设计要求的灌溉均匀度,滴灌系统毛管首部压力应不低于设计压力,在保持滴灌带首部压力不变的前提下,进行了水力驱动式比例施肥器的性能试验,分析了吸肥泵作用压差、施肥比例、吸肥比例对吸肥量及管道内肥液浓度的影响。结果表明:在设计流量范围内,施肥泵入口流量随作用压差的增大呈现先增后减的趋势,施肥比例对入口流量基本没有影响,在压差0.02~0.035 MPa时运行性能较稳定;同一压差下,吸肥比例的实测值与设定值的偏差随着吸肥比例的增加而增大,同一吸肥比例的条件下,施肥泵出口和汇入干管后肥液的质量百分浓度基本不随时间变化,随着施肥桶中的肥液浓度的增加而增加,反映出比例施肥泵均匀性高的特点。为了提高施肥精度,在运行时不要使用较大压差与较小施肥比例配合以及较小压差与较大施肥比例配合。     

大型双吸泵机组性能优化研究

某水厂MABS双吸泵机组长期处于大流量、易汽蚀、低效率的运行工况。为了提高泵机组的运行性能和节约能源，根据在线检测获得的性能数据和实际运行工况，应用CAD和CFD技术，经重新设计叶轮和扩大蜗壳喉部面积两次改造，实现了泵机组高效点向大流量偏移和综合运行性能提高等性能优化目标，节能效果显著。     

施药喷嘴的喷洒性能研究现状及展望

使用植保机械进行化学农药的喷洒是防治作物病虫害最有效的手段之一,施药喷嘴作为植保机械的关键部件,对作业效果起着决定性作用。随着目前植保机械的迅速发展,施药喷嘴的种类和型号不断增加,作业时喷嘴的选型也变得越来越困难,因使用喷嘴不当造成的雾滴飘失距离远、沉积结构差等问题常有发生,使得研究施药喷嘴的喷洒性能变得十分必要,从而为田间作业施药喷嘴的选用提供理论指导和数据支撑。目前施药喷嘴主要分为液力雾化喷嘴和离心雾化喷嘴,简要介绍这两种喷嘴的分类和特点,总结国内外学者对其喷洒性能的研究进展,包括雾化性能和沉积飘移特性,并对比分析飘移潜在指数的常用计算方法。最后,针对我国专业施药喷嘴选型系统尚未建立的情况提出相关建议,分析目前施药喷嘴的喷洒性能研究仍有试验台的搭建不完善、喷洒介质的使用存在局限性等不足,并指出进一步研究施药喷嘴喷洒性能的发展趋势。     

高速混流泵汽蚀特性与汽蚀性能改善方法

分析了用于推进系统的大功率混流泵影响汽蚀特性的主要因素。讨论了启动过程的汽蚀特性以及混流泵汽蚀性能与流量、转速、叶轮参数的关系。分析结果表明,启动过程中的汽蚀现象使混流泵瞬态性能迅速下降,汽蚀性能与流量、转速、叶轮参数等有密切关系。选取最佳汽蚀性能工况点为设计工况点,在满足尺寸要求前提下降低转速,采用合理的叶轮参数等手段可有效提高混流泵的汽蚀性能。     

多向液压调位式开沟犁的研制

开沟犁是农业、林业及水利等工程基本建设中常用于开垦荒地、改造农田、植树造林和修建沟渠的深耕机具,使用中由拖拉机悬挂牵引。但现有产品在耕作过程中存在行距、反土方向及反土量不能自主调节,并且犁体过大、消耗能源多、适用单一和耕作易打乱土层等问题。为此,研制了多向液压调位式开沟犁,其在性能上具有结构简单、一犁多用、液压调位操作、消耗动力小及调位灵活等特点,并可实现翻耕土层不乱的保护性作业。多向液压调位式开沟犁在研制过程中应满足既安全可靠又经济实用的要求。     

Simulation of peak-demand hydrographs in pressurized irrigation delivery systems using a deterministic–stochastic combined model. Part I: model development

This study describes a model named HydroGEN that was conceived for simulating hydrographs of daily volumes and hourly flow rates during peak-demand periods in pressurized irrigation delivery networks with on-demand operation. The model is based on a methodology consisting of deterministic and stochastic components and is composed of a set of input parameters to reproduce the crop irrigation management practices followed by farmers and of computational procedures enabling to simulate the soil water balance and the irrigation events for all cropped fields supplied by each delivery hydrant in a distribution network. The input data include values of weather, crop, and soil parameters, as well as information on irrigation practices followed by local farmers. The resulting model outputs are generated flow hydrographs during the peak-demand period, which allow the subsequent analysis of performance achievable under different delivery scenarios. The model can be applied either for system design or re-design, as well as for analysis of operation and evaluation of performance achievements of on-demand pressurized irrigation delivery networks. Results from application of HydroGEN to a real pressurized irrigation system at different scales are presented in a companion paper (Part II: model applications).     

基于SSA-RFR算法的采棉机测产传感器研究

随着棉花种植和收获的机械化程度提高,获取准确的产量图,分析田间产量数据,变得尤为重要,而采棉机作业时在输棉管道处监测产量是一种有效、可行的方法。现有光电对射式棉花测产传感器在作业中会有粘液遮挡检测通道、环境光影响等问题,面对复杂的田间作业环境,传感器标定普遍采用线性或多项式模型,精度和抗干扰性表现不够理想。针对上述现状,本文首先在传感器的结构和电路设计上做了抗干扰改进。然后在传感器标定过程中,尝试使用随机森林回归模型(Random forest regression, RFR),对实验样本进行训练、测试。在分析模型的表现后,提出了麻雀算法(Sparrow search algorithm, SSA)改进的随机森林回归模型,以均方误差作为适应度,对模型进行优化。经过验证,在相同验证集下,优化后的模型有更好的检测精确度。通过研究寻优上下界范围,平衡运行时间和检测精度,得到最优检测模型。该模型在验证集上表现良好,决定系数R²为0.99,平均绝对百分比误差(MAPE)为6.34%。台架实验结果表明,不同风速下最大误差为9.21%,平均误差为8.33%,改进后的传感器及检测...     

水泵试验中常见错误分析

泵试验操作中常见错误有：基准面测量困难，汽蚀试验方法选择及操作不当，泵进、出口压力测量中仪器仪表选择方面有问题，吸入管路安装、选择不当，流量测量中节流式流置计漏水或气体未放尽、涡轮式流量计中有异物等；试验数据处理中常见错误有数据处理不恰当等。针对这些问题，分别提出了解决方法和注意事项。最后指出，泵产品的试验是一项涉及多种专业知识的工作，在试验中要认真对待、处理好每一个环节。     

微型双侧电驱履带式鲜烟叶搬运机田间运行稳定性仿真研究

为解决鲜烟叶在人工搬运过程中产生青痕、中大型搬运车山地烟田通过性差、小型轮式搬运机窄垄运行稳定性差等难题，以自主研发的微型双侧电驱履带式田间鲜烟叶搬运机（简称“烟叶搬运机”）为研究对象，重点对其在垄距狭窄、凹凸不平、沟坎散布等复杂地貌烟田中的多工况运行稳定性展开分析，以获得该搬运机的田间运行特性并优选出最佳运行参数。基于有限元分析平台Workbench，以履带轮下三角波激振信号模拟烟田复杂地貌产生的振动冲击，对烟叶搬运机展开整机瞬态动力学分析预测。重点关注不同工况下烟叶搬运机预应力模态、刚柔耦合动力学性能和随机振动特性。分析结果表明，避开在给定范围内以高速运行（10 km/h），可降低烟叶搬运机田间运行共振风险。运行速度7.5 km/h是该烟叶搬运机启动加速性能和随机振动特性的一个分界点，可获得最低应力应变响应（最小值分别为4.2 MPa，2.1×10-5 mm/mm）和最小变形响应（5.01 mm）。在缓速作业时，5 km/h为最佳运行参数，在满载返程时，7.5 km/h为相对最佳运行速度；在对应作业需求下，烟叶搬运机田间运行稳定性相对最优。     

基于PID控制技术的喷雾机均匀化作业设计

针对喷雾机作业过程喷雾均匀化程度较低的问题,基于PID控制技术对喷雾机均匀化作业进行了设计。该喷雾机为智能喷杆喷雾机,主要组成为转向控制系统、智能平衡控制系统、变量施药系统和显示系统。喷雾机的电机采用PID控制器进行控制,利用PID控制算法—积分分离算法对电机进行闭环调速,保证喷雾机的均匀化作业。为验证喷雾机的作业性能,对其进行平衡和均匀化试验验证,结果表明:其平衡性能和均匀化作业性能良好,能够满足喷雾机的作业要求。     

拖拉机串联式液力机械复合传动系统设计与试验

针对现有拖拉机变速器存在机械结构复杂、挡位数较多、模式切换繁琐等问题,提出了一种串联式液力机械复合传动方案(Series hydraulic and mechanical hybrid transmission,HMD)及其配套拖拉机总体设计方法,包括功能需求、传动路线设计、组件特性分析、性能参数计算、仿真模型搭建、作...     

A fuzzy risk approach for performance evaluation of an irrigation reservoir system

In this paper, a model for fuzzy risk of low yield of a crop is developed to study the implications of a reservoir operating policy model. When an optimal operating policy is derived based on a known objective, the policy itself does not, in general, indicate a measure of the system performance unless a criterion to this effect is embedded in the objective function. While a systems analyst is interested in the nature of the objective function used in arriving at a policy, the irrigation decision maker would look for the implications of using the policy through answers to the questions such as, how often the system will fail and how quickly it will recover from a failure. It is, therefore, important that the implications of reservoir operation with a given policy be studied keeping in view the interests of the decision makers. Some earlier studies on reservoir operation models for irrigation have considered reliability, resiliency and productivity index, as the performance indicators of the operating policy. In this paper, fuzzy risk of low yield of a crop is considered as another performance indicator to address uncertainties due to both randomness and fuzziness. Uncertainty due to randomness arises primarily because of the random variations of hydrologic variables such as reservoir inflows and rainfall in the command area. Uncertainty due to imprecision or fuzziness arises because of uncertain crop yield response to various factors (such as farm practices and climatic variables) other than to the applied water. Two important concepts are introduced in this paper with respect to irrigation reservoir system. The first one is related to viewing the low yield of a crop, as a fuzzy event. The second concept is related to the definition of fuzzy risk of low yield of a crop. The fuzzy risk of low yield is derived using the concept of probability of a fuzzy event. Application of the methodology is demonstrated with a case study in India.