井泵新系列研究与探讨

为了降低井泵的生产成本，提出了一个新型系列井泵的型式与基本参数，在结构上采用拉杆把一台泵的所有泵体同时联结起来的型式，代替QJ型系列井用潜水泵和JC型系列长轴深井泵的每个泵体之间分别用螺栓固定联结的型式，同时加大了叶轮直径；在性能指标方面，新型系列井泵的单级扬程比相同井径、相同流量规格的QJ型系列和JC型系列井泵的单级扬程高50%以上，水泵效率高于三个相关标准《井用潜水泵》、《长轴离心深井泵 效率》和《离心泵 效率》规定的指标。新型系列井泵的生产成本比旧系列井泵降低三分之一，明显增强了市场竞争力。     

低扬程轴流泵模型装置相似换算的研究

简要介绍了低扬程轴流泵模型装置的试验研究，根据试验结果进行了不同转轮直径下实型泵装置特性的相似换算，该成果可以作为低扬程轴流泵站设计的参考。     

导叶涡壳组合式双级泵的研究

文章介绍了一种新型导叶涡壳组合式双级泵的结构及工作原理，该泵在高速运转时，导叶、涡壳组合式双级泵液体具有稳定的相对运动，从叶轮流出来的高速液体的动能迅速转换为压能，消除液体的速度环量，减小径向力。在泵吸入口增设消旋器，解决了泵在高转速下容易产生汽蚀等问题，又起支撑轴的作用，泵运转平稳、可靠、寿命长。论述了泵的设计方法，并给出了泵的性能试验结果；泵的效率比国家标准规定效率提高8%，泵汽蚀余量比国家标准规定值低0.7 m。最后总结了泵的优点，该泵的研究是成功的，而且质量减轻30%以上。     

旋流泵无叶腔内部流场数值模拟

简要介绍了旋流泵国内外的研究历史和现状。对型号为WQX20-16-2.2的旋流泵内部流道进行了三维造型，应用非结构化网格生成技术，首次把旋流泵无叶腔和叶轮作为一个整体，对其内部三维不可压湍流场进行数值模拟。采用工程实际中广泛应用的湍流模型即基于雷诺时均方程和 双方程湍流模型，用SIMPLE算法来求解，给出了旋流泵无叶腔内部速度和压力分布图，并对计算结果进行了分析和研究。结果表明了旋流泵无叶腔内部流动确实存在较强的纵向旋涡和轴向旋涡，不仅验证了前人提出的流动模型的正确性，而且为今后进一步改进和完善旋流泵设计理论提供了一定的依据。     

斜流泵叶轮水力径向力的数值模拟与试验验证

该文采用数值分析法研究了斜流泵叶轮的水力径向力变化规律,通过数值模拟准确地预测了斜流泵的水力性能,扬程预测误差在4.4%以内。通过数值分析获得了斜流泵叶轮的瞬态水力径向力数据,均匀进口条件下,叶轮的瞬态水力径向力均值几乎为零。对瞬态水力径向力进行傅里叶分析,获得其在频域内的分布,结果显示,当工况从0.6倍设计流量点变至0.4倍设计流量点时,1倍和4倍轴频下的径向力突然增大,叶轮的水力不平衡和动静干涉中的叶片通过激励增强了上述频率下的水力径向力数值。流场分析显示,在小流量工况时,叶轮与导叶体之间的回流涡旋完全占据了泵内流道空间。进一步的压力脉动分析证实,在小流量工况下,动静干涉中的叶片通过激励显著增大了叶轮与导叶之间测试点的压力脉动幅值。     

低扬程轴流泵模型设计与试验研究

采用变环量分布法设计轴流泵模型,应用k-ε紊流模式模拟泵站的进、出水双向流道。试验研究表明:该模型过流量大,高效范围宽,装置效率高,可以在低扬程泵站推广应用。     

喷水推进泵非均匀进流研究进展

针对喷水推进泵运行过程中存在的非均匀进流,从驱动轴扰动、船舶边界层厚度以及进水流道结构等方面分析了非均匀进流的成因,探讨了进口速度比IVR和舶航行速度对不均匀度产生的影响,总结了非均匀进流的不良效应.当进口速度比IVR以及船速增加时,进流面不均匀度也随之增加,进流品质逐渐恶化.非均匀进流下,泵进流面存在径向速度与压力梯度,导致喷水推进泵在工作过程中会出现回流、二次流、流动分离等失稳现象,内部涡旋扰动代替系统扰动催生失速,导致能量耗散.同时,叶片载荷、空泡体积分布以及压力脉动也呈现出高度不均匀性.基于近年来国内外对非均匀进流的研究现状,提出了喷水推进器非均匀进流需要进一步深入研究的内容和方向.     

磁力泵冷却循环回路的设计及数值模拟

为避免磁力泵温升过高导致永磁体退磁及隔离套损坏,该文对磁力泵冷却循环回路的设计方法进行了探讨,采用ANSYS-APDL软件计算出了隔离套的涡流发热,根据热平衡确定冷却循环流量并设计了冷却循环回路。基于SIMPLEC算法和标准k-ε湍流模型,通过求解三维N-S方程及能量方程,对冷却循环回路内部流场及温度场进行了数值分析。从数值模拟可以看出,冷却循环回路内部流动为圆周运动和直线运动合成的螺旋运动。对比内循环、外循环2种方式表明,内循环方式隔离套底部温升最高、压力较低;外循环方式温度场分布较均匀,最高温升小于10 K,满足设计要求。在冷却循环流量相同的情况下,轴孔孔径在设计尺寸一定范围内波动对外循环方式的冷却效果影响不大,轴孔分别为3、4、5 mm,其最高温升分别为9.2、9.3、9.4 K并且分布基本相同。通过分析不同转速下冷却循环回路的流场、温度场,发现当内磁转子不转动时,流场最高温度达到了386 K,而随着转速的增加最高温度逐步降低,表明增加泵的转速能够促进不同流体层间的热量交换,改善冷却循环回路的冷却效果。该研究可为磁力泵冷却循环回路的设计提供参考。     

无堵塞清淤排污泵的研究

针对普通排污泵存在的清淤问题，研究开发了多功能清淤无堵塞排污泵。该泵在无堵塞排污泵的四周设计了多冲头的环行管路，泵出口的侧面有一个装滤网的通孔，滤网的位置垂直于水平面，通孔与环行管路相通并与多冲头的喷嘴相通。当排污泵抽送污水污物时，有一部分污水经滤网过滤后通过环行管路从各个冲头的喷嘴喷向污水池中的沉淀物，经高压水把沉淀物冲击、搅拌成悬浮物，通过无堵塞排污泵排出池内外。叙述了多功能清淤无堵塞泵的设计方法，并给出了该泵的性能测试结果，最后总结了该泵的优点。     

叶片进口边位置对单叶片离心泵性能的影响

为研究叶片进口边位置对单叶片离心泵性能和内部流动特性的影响,设计了6种不同叶片进口边位置的叶轮.在完成数值计算方法可靠性的试验验证后,分别对采用6种叶轮的泵进行了全流场定常数值计算.计算结果表明:叶片进口边沿前盖板或后盖板向泵入口适当延伸,可增强叶片对流体的控制能力和叶片的做功能力,扬程最大可分别提高1.61 m和0.70 m,效率最大可分别提高5.23%和2.01%;叶片进口边向泵入口延伸过多,会造成叶片入口处流体堵塞,某些工况下泵的扬程和效率反而会降低;叶片进口边沿前盖板或后盖板向泵入口延伸,可降低流体在叶片入口处的能量损失,能够提高叶片吸力面入口处的压力,和减小蜗壳内的低速区域,但是会增大叶片入口处、叶片压力面前端和叶片吸力面附近的低速区域.与叶片进口边沿后盖板向泵入口延伸相比,叶片进口边沿前盖板向泵入口延伸对泵的扬程和效率影响更明显.