利用规划求解法确定水泵工况点

利用Excel中的规划求解法的基本功能,解决了水泵工况点的确定问题。首先用抛物线方程H=A1＋B1Q＋C1Q2表示泵流量与扬程曲线,方程H需=H净＋h损表示水泵装置的需要扬程曲线。然后根据在水泵工况点水泵的扬程H与需要扬程H需相等这一理论,给出流量的初值,并分别写出水泵扬程H和需要扬程H需与流量Q之间的计算公式,运用Excel计算功能,分别计算出水泵的扬程和需要扬程。利用此方法和水泵工况点确定的相关理论,准确、快速地求解各类复杂条件下水泵的工况点。这种方法与传统的图解法、数解法相比,具有快捷、精确等优点。     

用数值方法求解离心泵运行工况点

正确确定水泵工况点是水泵优化选型、泵站优化设计以及泵站安全经济运行的必要条件。用离散点描述离心泵流量与扬程性能曲线,非离散点的水泵性能参数采用三次样条插值获得。根据水力学原理建立了求解离心泵单泵运行、并联运行和串联运行工况点方程组,给出了采用数值方法的二分法的计算步骤。提出了求解离心泵运行工况点的一种新方法。以某供水工程取水泵站为例,利用MATLAB编程求解,得到正常工作时4口井12台同型号潜水泵并联运行的工况点。算例表明提出的离心泵运行工况点数值计算方法是可行的。     

三点插值与搜索逼近法确定复杂泵系统运行工况

从水泵优化选型以及实现泵站实时运行调度需要出发，在分析各种确定水泵工况方法的基础上，根据水泵系统工况图解法原理，提出了对实验数据进行分段三点插值，通过搜索、集成、逐次逼近确定复杂泵系统运行工况的方法，并详细介绍了该方法的原理、求解思路以及计算步骤。     

三点插值与搜索逼近法确定复杂泵

从水泵优化选型以及实现泵站实时运行调度需要出发，在分析各种确定水泵工况方法的基础上，根据水泵系统工况图解法原理，提出了对实验数据进行分段三点插值，通过搜索、集成、逐次逼近确定复杂泵系统运行工况的方法，并详细介绍了该方法的原理、求解思路以及计算步骤。     

内燃机滑动轴承最小油膜厚度分布状态的研究

相似理论应用于滑动轴承，可表达复杂现象的规律，简化了试验过程和表达形式。本文根据索氏数Ｓ０与偏心率ε的确定关系，在Ｗｉｎｄｏｗｓ９８环境下用软件Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌ作出滑动轴承的膜厚曲线。为此，改进了原有的“液体动压润滑滑动轴承实验”，测定了索氏数、偏心率和最小同膜厚度。实验结论与实验曲线，可为工程设计提供依据。     

火花点燃式发动机燃用汽油及天然气性能研究

在一台Ｒｉｃａｒｄｏ Ｅ６可变压缩经火花点燃式单缸试验机上,研究了燃用汽油和天然气时,在不同转速、空燃比、压缩比工况下发动机的动力性、经济性及ＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ等排放指标的变化规律。     

山丘区管理灌溉系统水泵高效区工况点设计计算研究

本文介绍了山丘区管道灌溉系统水泵高效区工况点的计算方法，经在７５处管道灌溉工程中应用，证明该方法技术可靠，精度高，计算方便，易于掌握，可供计算山丘区管道灌溉工程水泵高效区工况点时参考。     

离心泵机组并联调速优化运行的数值解法

通过对离心式水泵高效工作区的性能曲线进行二次拟合,分析了离心式水泵机组并联调速运行特性.以泵机组功率最小为目标函数,以系统流量为约束条件,提出了一种符合水泵并联调速运行特性的最小功耗优化数学模型,将不同转速泵并联调速的最优控制问题转化为求解多元函数条件极值问题.采用拉格朗日乘数法和非线性方程组的Newton迭代法求解该模型,给出了并联调速机组优化运行时工况点的计算方法.试验结果证实了该模型的有效性和可行性.     

自来水厂供水泵性能在线检测方法的研究

建立了针对自来水厂水泵性能曲线在线检测的有效方法，解决了过去水泵在线检测只能测量单点工况、不能获得性能曲线的难题，为提高水泵运行效率、优化运行参数以及水泵在线故障诊断提供了有效手段。对开展其他领域的水泵性能曲线在线检测或泵站工程验收等提供了一定的借鉴。     

农网改造工作中使用EXCEL97的几点技巧

ＥＸＣＥＬ97以其完备的功能、友好的界面在日常工作中发挥了不可替代的作用。笔者在实际操作过程中得到几点经验 ,以低压预算为例介绍给大家。低压预算模板是在 1999年农改初期根据工作需要编制的 ,它集成了手工预算编制的各个方面 ,与贵刊 2 0 0 0年第 4期《计算机在农网改造概 (预 )算中的应用》介绍的思路基本一致 ,不再赘述。下面重点介绍实际开发过程中的经验技巧 ,供同行参考。( 1)　添加工作表。Ｅｘｃｅｌ97文档在系统默认情况下只包含ｓｈｅｅｔ1,ｓｈｅｅｔ2 ,ｓｈｅｅｔ3　 3张工作表 ,低压预算模板是一个包含 8张工作表的工作…     

基于Excel的水泵性能试验数据处理的VBA开发

水泵性能曲线试验数据在用Excel表格进行存储时,为了使水泵性能数据在Excel通用电子表中能自动进行数值计算,利用VBA对原先编制的Excel水泵性能试验数据处理表进行了二次开发.在电子表中增加了水泵试验容差等级选择和试验结果按钮,根据GB/T 3216—2005标准规定的容错等级和判别准则以及最小二乘拟合算法和插值计算算法,分别对这两个功能按钮进行了VBA编程,通过点击试验结果按钮,就可实现水泵性能试验数据的插值计算和性能判别,得到了水泵规定点和交点的性能数据及判别结果.以BQW15-30-4型潜水泵为应用实例,进行水力性能试验,并进行了性能判别及绘制性能曲线.结果表明,H-Q曲线刚好与容差十字线垂直线段下端相交,满足要求.该方法增强了Excel处理水泵试验数据的插值计算功能,省略大量曲线绘制工作.     

梯级泵站的实时优化调度研究

分析了数种优化方法,利用Excel的特点,结合某梯级泵站具体情况并考虑了电价的波峰、波谷变化规律以及级间弃水量最小等因素,提出了一种实时优化的方案,在该泵站仿真系统上进行模拟计算,获得较好的结果,达到了经济运行的目的.     

基于Excel规划求解的泵站加压灌溉管网优化设计研究

以管网系统年费用最小为目标函数,水泵扬程H和连续管径D为设计变量,建立了确定性的泵站加压灌溉管网优化设计模型,并应用Excel规划求解法对所建立的模型进行了求解。实例表明,在管网布置形式已知的情况下,与传统的经济流速法相比,Excel规划求解法是一种实用价值较高的模型求解方法,该方法不仅能够节省一定的工程投资,还提高了设计人员的设计水平和效率。     

长短叶片结构对凝水泵出口压力脉动特性的影响

为探究不同长短叶片结构下凝水泵出口管道内的压力脉动特征,深化对泵系统内非定常流动机理的理解,在定常数值模拟的基础上,采用非定常数值模拟方法对泵及出口管内的流动进行模拟与分析,研究不同工况下泵出口管内的压力脉动与监测点位置和流量之间的关系,对各叶片结构对应的压力脉动的频域特征和能量特性进行对比研究.研究结果表明：5长5短叶片结构对应的凝水泵外特性优于3长3短叶片结构的;各监测点在4个流量工况下的主频保持为叶频f_BPF及其倍频.3长3短叶片结构较5长5短叶片结构泵出口压力脉动更明显,变化更复杂;泵出口法兰监测点处的压力脉动强度较高,沿流动方向,自监测点P₁至P₃,压力脉动逐渐衰减;对于3长3短叶片结构,在1.4Q_d流量工况下,泵出口管内呈现多频率激发的压力脉动特征,非稳态流动激励加剧.     

螺旋离心式诱导轮对旋流泵力学特性的影响

为了优化旋流泵输送含复杂介质、固相颗粒流体的能力和提高固液两相流输送效率,在叶轮前加置具有导向和推进作用的螺旋离心式诱导轮.通过对150WX-200-20型旋流泵进行数值计算及试验,获得了有、无诱导轮式旋流泵的性能变化,在此基础上,将旋流泵的力学特性与流动特性结合起来,分析螺旋离心式诱导轮对旋流泵力学特性的影响.研究结果表明,无叶腔内流体在诱导轮作用下,流体的运动形态发生变化,产生了旋涡、二次流等现象,加剧了压力脉动的强度,但压力脉动幅值有减小的趋势;蜗壳内压力脉动强度不仅与监测点和隔舌的相对位置有关,也和监测点所在流面的截面面积存在一定联系,当监测点所在断面面积既能保证流体受蜗壳的约束,且流体流动更加均匀时,该监测点的压力脉动越小;加置诱导轮后,进入叶轮流体由轴向运动转为径向运动,从而削弱轴向力的大小,同时,单叶片诱导轮非对称结构也会加剧波动变化.这一研究对了解旋流泵内的压力脉动变化、削弱轴向力及提高泵运行的稳定性具有重要意义.     

基于反转双吸泵的液力透平全特性的数值预测

为了研究一种带导叶的双吸泵反转作为液力透平使用时的性能,采用SST k-ω湍流模型,对该双吸泵的性能进行了预测,并对其反转作为液力透平的性能进行研究,对水泵制动工况以及反水泵工况进行预测．通过液力透平全特征曲线分析,该双吸泵额定工况点效率为893％,反转为液力透平时,额定工况点效率可达905％,且当工作水头大于200 m时,该液力透平具有较宽的工作范围;机组双向运行稳定性均较好,双吸泵不存在驼峰现象,液力透平运行特性曲线中存在明显的“S”特性,运行过程中应尽量避免运行在该“S”区域．通过内流场分析,额定工况下双吸泵和液力透平转轮内部流线规则,无回流和脱流现象;但双吸管与叶轮之间流道狭窄,存在强旋流现象;机组运行在反水泵工况时,转轮内的回流将导致产生失速涡;机组运行在水泵制动区时,转轮内将产生失速．液力透平运行时必须考虑运行工况下的空化现象,避免空化的产生．     

离心式注水泵站效率优化

为使离心式注水泵站运行组合更为合理,降低离心式注水泵站的能耗,研究了以功率最低为目标函数的离心式注水泵站优化问题,并得到了该优化问题的求解流程,且寻优结果包括各泵串并联方式以及各泵对应的转速.据以上研究内容,编制了离心式注水泵站优化软件,并针对某一油田注水泵站测试了该软件,所得结果为该注水泵站提供了改造方案,该泵站在此方案运行,具有功率最低的优点.研究结果表明:在某些工况下,离心泵的串并联及调速能使尽可能多的离心泵工作在高效区;利用完全枚举法进行针对某一工况下的泵组合寻优时,能将离散的泵组合寻优问题转化为方便求解的非线性规划问题,该非线性规划问题可利用Matlab中的fimicon函数求解.研究结果可为针对某一注水泵站的运行优化或改造提供参考方案.     

蜗壳断面面积变化规律对双吸离心泵水力性能的影响

针对某泵站S700-500-730型双吸离心泵运行时引发的断轴问题,采用CFD数值模拟方法,通过与蜗壳断面面积线性变化规律(以下简称L-规律)进行对比,分析了原型泵采用的蜗壳断面面积变化规律(以下简称Y-规律)对水力性能以及径向力的影响.结果表明:在定常工况下,2种规律的双吸离心泵在设计工况下水力性能相近,相较于L-规律方案,采用Y-规律设计的蜗壳作用在叶轮上的径向力增大高达24.77%;在非设计工况下,相较于L-规律方案,采用Y-规律设计的蜗壳水力性能更加优越,但是作用在叶轮上的径向力要高于采用L-规律方案时作用在叶轮上的径向力;在非定常工况下,Y-规律方案的脉动幅值以及高频脉动都要比采用L-规律方案设计时明显得多.蜗壳断面面积变化规律对作用在叶轮上的径向力影响显著.研究结果可为解决由于径向力过大导致断轴问题提供一定的理论依据.     

基于代理模型的混流泵多工况水力性能优化设计

为了拓宽混流泵高效区的运行范围,提高泵非设计工况下的水力性能,提出基于代理模型的混流泵多工况水力性能优化方法.由设计工况单点水力设计得到泵初始设计,并通过叶轮、导叶的参数化方法建立初始计算模型.以叶轮和导叶子午面形状参数以及叶片安放角为优化参数,设计工况下的扬程为约束条件,小流量工况、设计工况、大流量工况下最小效率最大化为优化目标.通过RBF代理型方法建立性能指标与优化参数之间的近似模型,利用CORS优化算法对近似模型进行寻优.根据泵流动特性,提出对子午面形状和叶片形状分步优化策略,有效解决了泵整机模型设计参数多、计算量大的问题.优化结果表明:在0.8Q_d,1.0Q_d,1.2Q_d工况下,泵水力效率分别提高了2.2%, 0.8%和0.7%,扬程均满足约束条件并稍有提高,泵效率曲线较初始设计明显变宽;泵内流场速度分布更加均匀,优化效果明显.