离心式低浓纸浆泵的研究

分析了目前国内制浆造纸行业中使用的各种低浓浆泵的结构原理及性能特点，重点叙述了开式，半开式叶轮纸浆泵的结构特点及其设计方法。     

轴向间隙对纸浆泵性能的影响规律

为研究轴向间隙对纸浆泵水力性能的影响,应用计算流体动力学软件Fluent,采用标准k-ε占湍流模型及SIMPLEC算法,分别以清水和悬浮液为介质,对半开式离心纸浆泵在3种轴向间隙下,0.7Q0～1.3 Q0流量范围内进行三维湍流数值计算,得到浆泵的性能曲线.计算结果表明:介质为清水时,随着间隙的增大,泵扬程和效率下降;...     

迷宫螺旋泵实验研究

迷宫螺旋泵是一种小流最、高扬程、低比转速的新型特种泵,其特点是使用安全可靠、寿命长。通过对迷宫螺旋泵的实验研究,分析了输送介质粘度、转速以及槽深对迷宫泵性能的影响,为进行迷宫螺旋泵的研究设计提供了参考依据。     

螺旋输送泵的力学模型与结构参数设计规律研究

根据散体物料力学特征，研究螺旋输送泵的基本力学模型，并提出了某些结构参数设计规律。     

轴向间隙对纸浆泵性能的影响规律

为研究轴向间隙对纸浆泵水力性能的影响,应用计算流体动力学软件Fluent,采用标准k-ε湍流模型及SIMPLEC算法,分别以清水和悬浮液为介质,对半开式离心纸浆泵在3种轴向间隙下,0.7Q0～1.3Q0流量范围内进行三维湍流数值计算,得到浆泵的性能曲线.计算结果表明：介质为清水时,随着间隙的增大,泵扬程和效率下降;对于不同体积分数的介质,离心泵叶轮、间隙内速度分布与介质为清水时的分布基本一致;当浆料体积分数为2%时,流道内存在大量的低速区,流动混乱,提出了适当增大叶片出口安放角的改进方法;随着间隙的增大,间隙的刚性作用消失,泵整体性能下降.由于轴向间隙的作用,叶片吸力面与压力面间的压力、速度变化较大,对于一定体积分数的浆料,小的间隙值能增加泵的输送能力.通过试验和数值计算进行对比分析,结果表明间隙为1.0 mm时泵整体性能较好,试验结果与模拟结果相一致.     

螺旋离心泵吸入螺旋体间隙对泵性能的影响

通过改变螺旋离心泵吸入螺旋体位的间隙，研究其性能变化，为泵的设计等提供依据。     

磁力驱动泵中隔离套的设计

在磁力驱动泵中,隔离套是用来隔离开内外磁转子、密封住泵壳内的介质、实现无泄漏输送的重要零件。由于磁力驱动的转矩与内外磁转子的工作气隙L_g有关,而L_g又主要取决于隔离套的厚度t,因此如何合理设计隔离套的形状和尺寸将是磁力驱动泵设计中的一个重要问题。 1 材料的选择如图1所示,隔离套安装在内、外磁转子之间。当内外磁转子相对于隔离套转动时,隔离套就处于近乎正弦变化的交变磁场之中。隔离套若用金属导电材料制成,则无疑会在隔离套中产生电涡流使隔离套发热,同时亦降低了传递的功率。所以隔离套最好用非     

多级微型泵的设计特点

目前我国小型多级泵的流量都在6米~3/时及其以上。因此在小流量、高扬程的使用场合,要么用大流量的泵代用,要么选用小型旋涡泵,能量浪费严重。小型旋涡泵当前社会保有量有几十万台,其效率很低,一般只有15～34％,国际上通用机械先进的国家小流量多级泵的品种规格很多,流量从1～10米~3/时,已形成完整的系列产品,使用范围十分广泛。而我国至今尚无可选用的小流量多级泵产品(6米~3/时以下)。排灌机械国家“七五”期间到二○○○年新     

开式离心纸浆泵叶轮流道内部流场PIV试验研究

为研究开式纸浆泵叶轮流道内纤维颗粒对液相流场的影响,采用透明有机玻璃材料制造模型样机,以清水和0.1%质量浓度的头发纤维悬浮液为介质,通过PIV试验对叶轮流道内的流动进行可视化研究.试验结果表明:当输送清水介质时,在大流量工况下叶轮流道内流动稳定,未出现旋涡和低速区;在小流量工况下,当叶轮流道旋转到蜗壳隔舌附近位置时,在叶轮流道中段压力面附近开始产生低速区,且低速区随着叶轮流道靠近隔舌位置和流量减小逐渐增大,在远离隔舌位置的叶轮流道内未产生明显的低速区;受叶片扭曲的影响,在叶轮流道内垂直于泵轴的不同截面上的相对速度大小不同,且随着叶片扭曲程度减小,相对速度差减小;输送头发纤维悬浮液介质时,在纤维颗粒的影响下,叶轮流道内的液相流动相对速度降低,导致在小流量工况下叶轮流道中段压力面附近低速区面积增大;在大流量工况下,纤维颗粒存在使液相流动的相对速度大小分布更均匀.     

基于固液两相流的纸浆泵磨损预测

分别采用Euler-Euler和Euler-Lagrange两相流模型对离心式纸浆泵进行了数值模拟,考虑叶轮间隙流动,预测了泵的磨损特性.欧拉方法采用Particle两相流模型,壁面的磨损程度与固相体积分数和滑移速度相关.拉格朗日模型采用Finnie磨损预估模型.开式叶轮纸浆泵多个流量工况的计算结果显示,欧拉方法预测的叶片和前盖板在设计流量下磨损严重,压水室在小流量工况时磨损严重.拉格朗日方法显示叶片和前盖板的磨损最严重,磨损率随流量增加先增大后减小,压水室和后盖板的磨损率逐渐减小.2种模型预测的叶轮与前盖板磨损严重的现象与实际吻合;拉格朗日模型可定量分析磨损部位和磨损程度等特性.本研究为纸浆泵的两相流数值模拟和磨损特性研究提供了一定参考.     

离心泵螺旋形压水室内流场的大涡模拟

用大涡模拟方法计算了离心泵螺旋形压水室内部非定常湍流。用具有二阶时间和空间精度的流线迎风有限元格式对滤波后的Navier-Stokes方程进行离散,用标准Smagorinsky模型作为亚格子尺度湍流模型。计算表明,按等速度矩法设计的压水室径向断面上存在较强的二次流,流动具有明显的非定常性。     

基于偏微分方程的离心泵叶片反设计方

为实现离心泵叶片的参数化优化设计,将微分方程分别应用于叶轮的轴面设计及叶片空间曲面的生成,首先用4次Bezier曲线控制叶轮轴面,用偏微分方程方法生成轴面流线及准正交线,其次用偏微分方程的方法来生成离心泵叶片空间曲面,根据叶片型线方程,利用控制叶片安放角的分布规律来控制叶片边界上点的圆周角坐标,从而控制微分方程的边界条件,最后达到控制叶片形状的目的.实现了叶片的参数化设计.采用梯度优化的方法将正问题的计算结果用于反问题中对叶片型线的更新,实现了泵叶片的优化设计.应用实例表明提出的离心泵叶片反设计方法是可行的.     

无过载超低比转速离心泵改型设计

分析了超低比转速离心泵效率偏低、扬程曲线易出现驼峰以及轴功率易过载的原因,认为超低比转速离心泵水力设计参数选取不合理是造成泵水力性能下降的主要原因。探讨了超低比转速离心泵提高水力性能的方法和措施,从改进离心泵水力设计参数和过流部件的匹配关系入手,解决了小流量工作不稳定,效率较低,扬程曲线产生驼峰;大流量时轴功率易过载等问题。最后对XCM158型离心泵进行了改型设计,实验结果表明改型后泵的最高效率达到了23%,效率有明显的提高;最大扬程达到了32 m,大流量工况下扬程曲线急剧下降;在大流量工况下轴功率曲线出现最大值,完全满足超低比转速离心泵无过载性能要求。表明利用改型设计可以提高泵的水力性能。     

泵过流部件三维造型的应用

在泵三维造型的基础上，论述了实体造型在流场分析中的用途。以蜗壳流道为例，建立了控制方程，设定了计算区域及边界条件，给出了分析过程和分析结果；介绍了利用实体生成二维视图、数控加工、装配、生成3D图像等应用实例。     

离心泵复合叶轮短叶片偏置设计研究

对离心泵叶轮进行偏置短叶片设计既能够避免叶轮进口过度排挤，又能够解决叶轮出口流道扩散严重的问题，因而是改善低比转速离心泵性能的有效方法。为了研究短叶片水力设计方法，首次提出了以叶轮流道内不出现回流区域为目标建立的叶片数计算公式，进而确定了叶片型线的设计方法以及短叶片的偏置设计准则，为短叶片偏置设计提供了精确的数学基础。最后，对一台比转速为47的复合叶轮离心泵，在不同短叶片偏置设计参数下进行了试验，试验验证表明，文章中提出的计算公式可以指导设计。     

半开式污水泵叶轮设计方法的探讨

根据对不同叶片数半开式叶轮的试验研究，介绍了半开式叶轮的设计方法，给出了叶轮设计中的经验公式及经验参数，详细研究了叶片数，叶片边缘间隙对水泵性能的影响，并对设计中出现的一些问题进行了讨论。     

泵站继电保护设计方法

分析了进口、国产继电保护设备的不同，提出了对泵站继电保护二次回路的设计新方法。泵站二次设计可按照“单元”设置的原则，将泵站二次设计划分为10／6kV泵站进线、主机、站变、所变、联络等主要单元。     

高比转数离心式潜水排污泵设计与试验

针对350QW 1500-16-90型排污泵,运用CFD软件ANSYS CFX对采用不等扬程水力设计方法 2种方案和传统等扬程水力设计方法 1种方案在不同工况下泵内部流动进行模拟分析,做出性能预测,并选取最优方案进行试验。研究结果表明:采用不等扬程水力设计方法可以减小叶轮工作面低压区和回流,从而使泵有均匀的叶片出口静压及流速分布;利用CFD技术所获得的扬程、效率的预测曲线和试验所得到的性能曲线变化规律一致,无马鞍区,无过载现象发生,满足设计要求,表明数值模拟较准确,对高比转数排污泵设计有一定指导意义;随着流量的增加,扬程曲线斜率绝对值增加,泵的最高效率点出现在1 699.93 m3/h时,最高效率为80.256%,最高效率点向大流量偏移,大流量区域效率曲线平缓,0.9Q~1.3Q为高效率区,符合排污泵在大流量工况下运行的工作特性。     

15WD0.5—120型窄流道离心式叶轮的设计

介绍了小流量（Q=0.5m^3/h)、高扬程、离心式叶轮堵塞部分流道面积-窄流道离心式叶轮的设计方法：堵塞叶轮部分流道面积与增大叶轮出口宽度（b2)相结合，这将便于加工制造、控制泵的流量、减少叶轮流道的水力损失，试验结果证明：窄流道离心式叶轮的水力设计是成功的，满足小流量泵的性能要求，其性能曲线平坦，效率比设计值高3%，使用范围宽，运转平稳，叶轮的几何尺寸加工制造易保证。     

南水北调大型泵结构设计研究

值此南水北调工程正式开工，回顾了我国大型泵的发展历史；介绍了国外典型大型泵的结构，具有转速高、齿轮传动，配套电机体积小，泵站建设总投资少等优点；阐述了吸取国外先进经验改进我国大型泵结构设计的必要性及可行性；提出要加大科研力度，使大型泵设计实现第二次革命，推动排灌事业的发展．