应用电磁调速电动机实现水泵机组优化运行

为了使水泵机组始终处于高效区域运行，从电磁调速电动机的组成、工作原理和机械特性出发，分析了电磁调速电动机励磁电流与水泵转速之间的变化规律，阐述了采用电磁调速电动机实现水泵机组优化运行的原理。     

应用电磁调速电动机实现水泵机组优化运行

为了使水泵机组始终处于高效区域运行，从电磁调速电动机的组成、工作原理和机械特性出发，分析了电磁调速电动机励磁电流与水泵转速之间的变化规律，阐述了采用电磁调速电动机实现水泵机组优化运行的原理。     

变频调速灯泡贯流泵站的起动过渡过程

为了获得变频调速灯泡贯流泵站的起动过渡过程水力特性,分析了变频调速贯流泵机组起动时采用矢量控制变频装置、低速同步起动的基本特点,建立了同步起动的灯泡贯流泵机组过渡过程力矩动态平衡方程;研究了同步电动机电磁转矩随转速变化的数学表达方法,分析了灯泡贯流泵机组阻力矩由水阻力矩、轴承摩擦力矩、电动机风扇阻力矩和转子风阻力矩等构成,并给出了相应的数学表达式,提出了快速闸门及其分流拍门在开启过程中的流量分配与平衡方程式.以南水北调东线工程中淮阴三站为案例,对设计工况下起动过程中的主要电气参量和水力参数进行仿真模拟,起动瞬间的励磁电流达到设计值的0.63倍,当频率为6.5 Hz时机组开始转动,迟滞时间为15 s,从而得到了频率变化规律与快速闸门延迟开启时间的最佳匹配.在设计工况下,当同步电动机转速线性变化从0到125 r/min的历时为100 s时,快速闸门延迟开启的最佳时刻为70 s.     

异步电动机变频调速对水泵运行的节能作用

从使用水泵的角度，论述变频调速装置对水泵运行的节能作用。     

基于VOF模型的轴流泵机组起动过程数值模拟

为探索轴流泵机组起动过程中外特性参数和机组流道内流态的瞬变特性,建立了包括肘型进水流道、转轮、导叶、虹吸式出水流道与出水池等部件的轴流泵机组三维几何模型,采用VOF气液两相流模型与Realizable k-ε湍流模型相结合的方法,对预开启真空破坏阀及真空破坏阀保持关闭这2种起动方式下的轴流泵机组起动过程进行了三维数值模拟.数值模拟结果显示,水流翻越驼峰之后,出水流道内的空气不断被卷入水中并由下降段流道内的水流旋涡携带排出,出水流道内空气囊体积逐渐减小,从而最终形成虹吸;初始空气囊大小是影响起动过程中排气时间长短的关键因素之一,初始空气囊体积越大,排出气囊所需时间越长,而采用真空破坏阀保持关闭的起动方式会产生较大的初始空气囊,因而起动时间较长;与真空破坏阀保持关闭的起动方法相比,采用预开启真空破坏阀的方法使最大起动扬程下降了30%,起动时间缩短了64%.     

水泵变频调速应用的注意事项

变频器自问世以来,为电拖动系统、自动控制领域提供了广泛的用途,将过去复杂的调速系统变成了如此简单,为设计和应用的人士提供了极大便利。但是,在变频器的应用过程中,应注意以下几方面,这些问题的解决与否,直接关系到变频器的成功运用和生产过程的安全可靠。     

进水池对水泵进水条件影响的数值模拟和试验

采用有限体积法和非结构网格,数值模拟了两种进水池设计方案对水泵进水条件的影响,并利用物理模型试验对数值计算结果进行了验证。数值计算结果表明,在进水池长度、宽度和喇叭口淹没深度等其他设计参数相同时,与矩形进水池相比,平面对称蜗壳形进水池配合导水锥的进水设计可以有效减小水泵吸水管内横向流速,抑制涡流强度,较好地改善水泵的进水条件。     

大型水泵装置全流道数值模拟与性能预测

采用计算流体动力学方法,对某大型混流泵装置进行了全流道数值模拟,对有泵与无泵进、出水流道的内部流动及水力损失进行了对比分析,实现了水泵装置性能预测．研究发现,水泵叶轮旋转和导叶出口剩余环量与进、出水流道的内部流场相互作用,进水流道的出口水流条件和出水流道的进口水流条件与单独计算时的假定有本质不同,对进、出水流道的水力损失和装置性能有显著的影响．在水泵装置中,进水流道的水力损失小于无水泵时的流道水力损失,在一定流量范围内,仍基本符合二次抛物线规律．与此相反,出水流道的水力损失远大于无水泵时的水力损失,在设计流量附近出现局部极小值,不再完全符合二次抛物线规律．数值计算结果得到了模型试验的验证．     

基于逆向设计理论的水泵水轮机设计与数值模拟

针对水泵水轮机效率普遍较低这一问题,借鉴低比转数混流式水轮机的叶片设计理论,对一给定参数的水泵水轮应用水轮机逆向设计理论对水泵水轮机进行水力设计、三维造型和ICEM网格划分;通过建立相对坐标系下的时均连续方程及N-S时均方程等控制方程组,利用标准k-ε湍流模型来封闭方程组,采用有限元体积法进行离散,离散方程的压力-速度耦合处理采用压力耦合方程组的半隐式(SIMPLEC)算法对水泵水轮机进行数值计算,得到其内流场流动特性,与试验的水泵和水轮机工况下压力分布对比分析,预测了水泵水轮机在设计工况下的转轮效率.数值模拟结果表明,基于逆向设计理论设计的水泵水轮机工况的最优效率可以达到91%,水泵工况的最优效率达到82%,充分说明应用逆向理论设计方法对水泵水轮机的设计,可以兼顾水泵工况和水轮机工况在较优的情况下运行.     

自适应弹塑性数值模拟系统的工程应用

数值模拟技术对于预示金属成形过程中的流动规律进而指导工艺过程及模具设计具有重要作用。国外已在金属成形数值模拟中引入自适应技术,该技术消除了网格生成的盲目性,实现了以尽可能少的计算量获得指定精度要求的解,而国内这方面的研究不多。本文研究开发了自适应弹塑性数值模拟系统,阐述了该系统的功能及特点,重点论述了系统的工程应用价值。     

汽车底盘弹簧支架冲压成形的数值模拟研究

基于大变形非线性有限元理论，建立了三维Ｈｕｇｈｅｓ－Ｌｉｕ壳单元有限元模型，模拟了轻型汽车底盘金属薄板弹簧支架冲压成形过程，给出了板料在成形过程中厚度、法向应变等结果。结果表明本文提出孤力学模型是可靠的。模拟结果为确定冲压工艺参数提供重要的理论依据。     

驾驶室开窗时车内声固耦合噪声响应分析

进行了拖拉机驾驶室的外部声源激励试验和驾驶室内部混响时间的测量试验，提出了一种处理驾驶室开窗，室外有声源时窗口边界条件的方法，并从Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ声学动方程出发，建立了驾驶室开窗时拖拉机整车系统声固耦合动力方程，计算了当驾驶室左右侧打开不同的窗口面积时室内耳旁纵向水平线上各点的声压级、其结果和在ＭＴＳ道路模拟机上的试验结果相吻合。     

计算机模拟内侧充种垂直圆盘排种器充种过程

通过建立种子充入型孔过程中的运动微分方程,对充种过程进行计算机模拟,说明了模拟方法思路,绘出了流程图。分析了排种轮直径、充种初始角、种子初始角速度等对充种极限速度的影响;导出了纯重力充种的充种极限速度解析式;对排种器充种机理进行了探讨。     

基于曲线网格的平面二维冷却水数

对曲线坐标系下冷却水控制方程采用控制体积法与SIMPLE算法进行离散求解，建立了基于曲线网格的平面二维冷却水数学模型。在此基础上，对概化连续弯曲河段冷却水运动进行了模拟，数值计算结果表明模型能合理反映温排水运动规律，证明了本模型运用于实际电厂冷却水模拟的可行性。     

物料在抖动输送板上运动的计算机模拟与试验研究

对物料在抖动输送板上的运动进行分析,推出了物料运动特征界限值,建立数学模型并进行计算机模拟计算,非常直观地将振动方向角ε、板面角α与运动特征界限值Ｋ１、Ｋ２的关系用图线表示出来;同时用所研制的试验台进行试验验证,证明所建立的计算模型有实用价值,可以作为确定抖动输送板设计参数的参考和依据。