轻小型移动式喷灌机组现状及其与国外的差距

节水灌溉是农业现代化的重要组成部分，发展节水灌溉、提高水的利用率是实现农业现代化的必由之路。通过对国内相关厂家的调研，初步分析了我国轻小型移动式喷灌机组的现状及其与国外先进水平之间存在的差距。在此基础上，提出了今后研究工作的具体目标。     

基于流声耦合法的超低比转数离心泵空化特性研究

为研究离心泵不同空化状态下噪声特性的变化规律,以及空化的发展对水动力噪声的影响,首先以一台超低比转数离心泵为研究对象,搭建闭式试验台,基于泵产品测试系统及数据采集系统建立了离心泵空化噪声的试验测试系统,实现了泵性能参数和内场噪声信号的同步采集。其次,分别应用不同空化模型对模型泵空化性能曲线进行预测,并与试验值进行对比,选择合适的空化模型。在此基础上将整个空化过程划分为未空化阶段、空化初生阶段、特征空化阶段及严重空化阶段,结合声学边界元法将流场信息转化为声场信息,并通过比较各空化阶段噪声预测值与试验值相对误差,发现模拟信号与实际信号吻合度较高,充分验证了预测方法的可行性。最后,基于流声耦合法研究空化对内部声场的影响。研究发现:针对超低比转数离心泵空化,Zwart模型比Kunz模型具有更好的适用性。内场噪声信号随空化的发展变化规律比较复杂。在中低频段,由于空化对动静干涉的抑制作用,使得叶频及其倍频特征值离散分量声压级随空化的发展呈现逐渐下降趋势,而轴频分量呈现增大趋势;而高频宽频噪声随空化系数的降低呈现先缓慢减小、然后急剧上升的规律,逐渐将高频特征值分量淹没在宽频带中,高频段声压级的增高造成总声压级的升高。     

双流道泵叶轮参数化三维造型

阐述了双流道泵叶轮的结构和性能特点，指出了双流道泵参数化三维造型的意义和现状。应用PCAD2004设计了双流道泵二维水力设计图并详细分析了双流道泵叶轮的空间三维结构特点，在此基础上给出了用Pro/E进行无堵塞双流道泵叶轮三维造型的方法和过程。应用VC++6.0在Pro/TOOLKIT环境下对Pro/E进行二次开发，通过修改双流道泵三维实体模板几何特征，成功开发出了实用的双流道泵叶轮参数化三维造型程序。采用动态链接库方法实现双流道泵参数化三维造型程序与Pro/E和MFC之间的数据接口。实例应用表明该程序运行结果良好，可以满足工程应用的要求，具有推广应用价值。     

双流道泵内非定常固液两相流的数值分析

采用Mixture多相流模型、标准的k-ε湍流模型与SIMPLEC算法,应用FLUENT软件对双流道泵内固液两相湍流进行了非定常数值模拟.研究结果表明:不同时刻,泵流道内的压力分布明显不同,呈现周期性变化规律;在叶轮流道内,固相体积浓度分布极不均匀,颗粒主要集中于叶轮出口处的工作面和后盖板上,而在蜗壳流道内,固相颗粒多集中于离叶轮半径较大的蜗壳壁面上.     

泵水力设计软件PAD支撑平台的开

介绍了开发泵水力设计软件PCAD支撑平台的目的，给出了开发支撑平台的设计思路和开发流程。在Visual C++ 6.0环境下，利用MFC类库建立了单文档程序框架，定义二维图形基类同时定义各种基本图元继承类，并根据GDI绘图函数依照解析几何的数学方法，编写绘图函数程序代码，采用交互式绘图方式，响应鼠标消息，实现绘图功能，成功地开发了可独立运行于Windows系统的PCAD支撑平台。运行实例表明此支撑平台与PCAD具有良好的兼容性，使PCAD脱离了AutoCAD的束缚，扩大了PCAD的应用范围，降低了用户使用成本，简化了PCAD的操作步骤。     

泵站侧向进水前池几何参数优化

为了减少泵站侧向进水结构内的不良流态,提高泵组运行效率,基于计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）和响应面法（Response Surface Method,RSM）对泵站侧向进水前池进行几何参数优化。采用参数化设计对泵站侧向进水前池进行建模,通过与Workbench关联以对侧向进水前池的扩散角α、坡度β以及转向角γ实现指定值,采用典型Box-Behnke设计（Box-Behnke Design,BBD）方法得到17组三因素三水平试验方案,利用响应面法建立喇叭管出口断面流速分布均匀度与侧向进水前池扩散角α、坡度β以及转向角γ的回归方程,以最大出口断面流速分布均匀度为响应目标,确定最优参数组合,并将最优侧向进水结构的内部流动特性同原模型进行对比分析。研究结果表明,扩散角α、坡度β以及转向角γ对喇叭管出口断面流速分布均匀度具有显著影响（P<0.05）,扩散角α与转向角γ的交互项对出口断面流速分布均匀度耦合作用显著,扩散角10°~13°、坡度8°~9°、转向角74°~75°时喇叭管出口断面流速分布均匀度达到最优。同原模型相比,优化后的侧向进水结构在设计水位下,断面流速分布均匀度至少提高23.41个百分点,流速加权平均偏流角提高13.95°,在低水位下断面流速分布均匀度至少提高18.30个百分点,流速加权平均偏流角提高14.79°,流道内没有偏斜流和大面积回流产生。该研究对于促进泵站侧向进水结构的优化设计具有一定的参考意义。     

气液两相流工况下泵内气相特征数值计算

为研究叶片泵内气相的分布、运动规律,应用计算流体动力学方法对气液两相流工况下叶片泵内流场进行数值模拟,并通过试验进行验证.基于MUSIG模型对泵内气液两相流动进行了数值计算,同时采用Prince-Blanch模型和Luo-Svendson模型描述气泡聚并和破碎过程,揭示了压力分布、不同尺寸气泡分布和气泡平均直径分布.研...     

系统泵水力设计软件PCAD2000的特点

简要分析了国内泵水力设计ＣＡＤ软件的发展现状。全面论述了ＰＣＡＤ２０００的特点，即功能齐全、实用性强。它除了可进行清水泵的叶轮、蜗壳水力设计外，还可设计无堵塞泵的叶轮、蜗壳以及径向导叶、空间导叶等水力件的水力设计。它采用的数学模型科学且使用了优化算法，编程方法先进可靠。文章最后还给出了一个空间导叶的水力设计实例。     

不同叶轮结构型式对污水泵性能的影响

污水泵属于无堵塞泵中的一类，主要用于输送含有纤维、纸屑、颗粒等固体悬浮物的液体，在环保、市政、水利、污水处理等行业应用十分广泛。污水泵要实现无堵塞性能，关键在于叶轮的结构型式。该文简要分析了目前常用的污水泵叶轮的主要结构型式、优缺点，重点探讨了闭式叶片式叶轮与流道式叶轮的特点，并对它们的水力设计及叶轮的主要几何参数进行了比较，试验结果表明流道式叶轮具有较陡降的H-Q曲线，较平坦的P-Q曲线，η-Q曲线的峰值较高，高效区较宽。另外流道式叶轮还具有抗缠绕、无堵塞性能好，通过能力强，料浆的输送浓度高，运行可靠等优点，所以采用流道式叶轮代替通常污水泵设计中所用的闭式叶片式叶轮是一种发展趋势，具有较好的推广应用价值。     

基于工业CT的水泵叶轮三维实体重建

为实现水泵叶轮三维实体重建,利用工业CT获取含有叶轮原型内部构造信息的高精度断层切片图像,并编程实现切片图像RAW数据格式到BMP格式的转换.在VC++6.0平台上,应用MFC、OpenGL、ADO等,通过断层图像预处理、二维图像处理及二维几何处理等数字图像处理技术去除图像噪声并显著提高了图像清晰度;编程完成了叶轮断层...