数值求解矩表断面蜗壳

为实现不流在蜗壳内的自由流动，给出了带有过渡圆弧的矩形壳断面的数值求解原理及算法，显著地提高了蜗壳断面的设计精度及绘形精度、试验表明，给出的方法对改善２泵效率指标有明显效果。     

粘度对离心泵蜗壳内部流动的影响

利用LDV分别测量了离心泵最优工况和小流量工况下矩形断面蜗壳内3个断面的清水和粘油平均流动。试验表明，蜗壳内部液体绝对速度的圆周分速度比径向分速度大一个数量级；蜗壳断面内存在旋向相反的一对旋涡；液体粘度越大，蜗壳内部流动越不均匀；蜗壳断面内流体角动量不守恒，液体粘度越大，角动量越不守恒；最优工况和小流量工况时，蜗壳内部流动都是扩散流动；液体粘度越大，流动扩散越小。     

蜗壳形状对离心泵流动诱导噪声的影响

由于蜗壳对离心泵流动诱导噪声的产生及传播具有重要影响,在原马蹄形断面蜗壳的基础上重新设计了一种矩形断面蜗壳,并将两种断面的蜗壳与同一叶轮组合进行流场数值模拟和声学求解.流动诱导噪声的求解基于Lighthill声类比理论,采用大涡模拟和声学有限元法相结合的混合算法.在原型泵的基础上还分析了采用矩形隔舌和圆角隔舌的扬程、效率和声学性能差异,并对模拟结果进行了试验验证.计算结果表明:矩形断面蜗壳模型泵和马蹄形断面蜗壳模型泵的水力性能近似;2种断面模型泵内流动诱导噪声的主频均为叶片通过频率290 Hz;从内部流场的压力云图、速度矢量分布及方向分析可发现矩形断面蜗壳内的流动状态更佳;相对于马蹄形断面蜗壳,采用矩形断面蜗壳模型泵的声压级平均小5 dB,声学性能更优;相对于矩形隔舌模型,采用圆角隔舌模型泵的水力性能更优,声学性能也较好,声压级平均小4 dB.     

低比转速离心泵蜗壳第八断面面积确定新方法

针对用传统的速度系数法设计蜗壳,其设计质量受统计资料和人为因素影响很大的问题.根据叶轮与蜗壳的匹配关系,通过数学推导给出了低比转速离心泵蜗壳第八断面面积的计算方法.采用标准k-ε湍流模型和SIMPLE算法,计算4种大小不同的蜗壳匹配相同叶轮时的三维不可压缩湍流流动,得到泵的外特性.通过计算和试验数据对比,得出低比转速离心泵蜗壳第八断面面积的确定方法.用该方法设计蜗壳,泵在设计点能达到最佳效率.     

不同断面型式蜗壳对离心泵性能影响的数值模拟

基于SSTk-ω模型封闭的雷诺平均方程,应用ANSYSCFX11.0软件,在原离心泵马蹄形断面蜗壳的基础上重新设计了圆形断面和矩形断面两种蜗壳,并分别将3种不同断面的蜗壳与同一叶轮组合进行三维数值模拟.计算结果表明,不同型式断面的蜗壳对离心泵性能有一定的影响,矩形和圆形蜗壳在大流量工况区的效率比马蹄形蜗壳略有提高,在设计点,矩形蜗壳的效率比马蹄形的略低,但大流量工况却高;在小流量工况圆形蜗壳的扬程比马蹄形蜗壳的扬程低,而矩形蜗壳和马蹄形蜗壳相差不大,在设计点矩形蜗壳和马蹄形蜗壳略高于圆形蜗壳,在大流量工况马蹄形蜗壳的扬程有所降低.不同的断面型式对蜗壳的水力损失也有一定的影响,而且随着流量的变化损失也在变化.矩形蜗壳壁面上的压力脉动的幅值在设计流量工况较马蹄形蜗壳和圆形蜗壳要小一些.     

泵工况蜗壳水流特性研究

本文报导了用五孔测球对经过改装的混流可逆式水泵——水轮机水泵工况F(相当于一个常规的离心泵)蜗壳四个量测断面的测流成果。四个量测断面分别为A、B、C、D,其中:蜗壳进口断面A设在转轮出口附近,为圆柱面;蜗壳出口断面D设在蜗壳锥管出口,为圆断面;断面B、C分别位于蜗形段ψ=220°和Q=340°的蜗壳过流断面上。A     

国外一种离心泵双蜗壳设计方法的介绍和分析

双蜗壳作为一种用以平衡离心叶轮在非设计工况下运行时产生的径向力的压水室形式,阐述了其重要性;介绍了国外近期一种离心泵用双蜗壳的设计方法．以充分的试验结果为基础,给出了叶轮所受径向力的精确而详尽的计算统计公式;比较了双蜗壳与单蜗壳,以及不同结构形式的双蜗壳对叶轮径向力的平衡效果和双蜗壳的水力效率特性．同时,介绍了双蜗壳外侧等流量断面的两种设计绘形方法,即基于国外统计资料的速度系数法和基于速度矩守恒原则的数字积分方法．     

蜗壳结构模型试验数据后处理程序

开发了一个蜗壳结构模型试验数据后处理的软件，能对试验采集的大量信息进行快速的分析处理，并即时显示蜗壳模型各量测断面的环向应力图及整个模型水轮机安装高程水平断面上的蜗向应力图。程序采用面向对象的Microsoft Visual Basic 6.0语言，在Windows XP平台上进行开发。通过具体的算例应用，表明程序的界面友好，操作方便，出图结果合理美观，可以大大提高工作效率。     

蜗壳断面形状及叶轮位置对蜗壳式轴流泵性能的影响

根据速度系数法设计了1种对称的“马蹄形”断面蜗壳和2种非对称的 “圆形”断面蜗壳与相同的轴流泵叶轮组合,并基于标准k-ε模型封闭的雷诺平均方程,应用 ANSYS CFX 14.5 软件,对设计的3个蜗壳式轴流泵内部的三维流动开展数值模拟.当采用“马蹄形”蜗壳时,设计流量点的扬程和效率最低,蜗壳内部压力分布不如非对称的圆形断面蜗壳均匀.选择水力效率相对较高的蜗壳,将4种轴向位置不同的叶轮与该蜗壳组合,并进行三维流动数值模拟,结果表明:叶轮出口与蜗壳进口中间平面距离40 mm时,轴流泵效率最高,叶轮出口与蜗壳进口中间平面距离80 mm时,轴流泵效率最低.此时,过流段和蜗壳内有明显回流和旋涡.轴流式叶轮与蜗壳的相对位置对蜗壳轴流泵的扬程-流量曲线和效率-流量曲线都有明显的影响.     

ES250-370型双蜗壳双吸泵隔板优化设计

针对ES250-370型双蜗壳式双吸离心泵隔板设计不合理导致泵效率不高和径向力过大,使轴发生变形引起密封部件磨损的问题,依据双蜗壳泵设计的基本原理分析了叶轮径向力产生的原因及原双蜗壳泵存在的问题,提出了3种不同隔板位置的改进方案。基于CFX软件提供的RNG k-ε湍流模型及Simple算法对3种不同改进方案的双蜗壳进行定常数值模拟,得到了不同方案蜗壳中截面静压分布云图,并进行了轴应力和径向力分析。模拟和试验结果表明:3号方案双蜗壳泵比原双蜗壳泵额定点效率提高了7%,同时能够有效平衡叶轮的径向力,轴所受到的应力也最小,因此确定3号方案双蜗壳式双吸泵为最优设计,隔板起点为蜗壳的第4断面终点为第8断面,曲线方程为对数螺旋线。     

黄土高原丘陵沟壑区土壤水库调蓄能力分析

重建黄土高原土壤水库的调蓄功能是进行黄土高原生态环境治理的根本,而土壤水库的基本调蓄能力是对黄土高原土壤水库的定量描述.在对坡面果园土壤含水量定位观测的基础上,以含水量长期稳定土层为调节深度,得出阳坡土壤水库调节深度为300 cm,阴坡为450 cm,半阳坡和半阴坡介于二者之间;阳坡、阴坡、半阳坡和半阴坡坡面果园的调蓄能力分别为597.50、896.22、697.06和796.64 mm;土壤水库的调蓄量受调蓄能力及降水量的影响,丰水年主要受土壤水库调蓄能力影响,不同坡向间呈现出较大的差异性,以阴坡最大,阳坡最小,在年际之间也呈现出同样规律;枯水年土壤水库的调蓄能力主要受控于雨季降水量,坡向间差异不明显,其土壤水库蓄水有效性也表现为同样规律.     

里下河腹部地区除涝排水系统优化调度研究

建立了一种适合里下河腹部地区的二层除涝排水优化调度模型。第二层确定虚拟湖泊的排湖流量,第一层确定排湖流量的方式;对模型求解方法进行了改进,第二层采用Hopfild神经网络和模拟退火算法相结合的随机神经网络方法进行求解,第一层采用动态规划的方法进行求解。与以往调度方案相比,该模型能准确及时地作出面临时段的调度运行决策,提高了汛后水资源蓄存量,节省了运行费用。应用典型年份(大涝年和中等涝水年)的实测资料验证模型的合理性,结果表明模型减灾效果较好,可供类似地区决策参考。     

基于模糊模式识别的农田排水再利用适宜性评价

以受盐渍化威胁的干旱半干旱地区为研究对象,基于构建的农田排水再利用适宜性评价指标体系,采用模糊模式识别方法建立了农田排水再利用适宜性评价模型;综合分析相关文献和已有标准,制定出评价指标体系各项指标的分级标准值范围和标准值,采用层次分析法确定各评价指标的权重.以宁夏银北灌区5个典型排水再利用区域为例的评价结果表明,除前进农场外,其他区域评价等级均在2级“适宜”排水再利用范围内.其中灌溉中、后期利用排水灌溉的适宜性级别特征值低于前期,即排水再利用的适宜程度好于前期,该时期正是作物需水量较大和灌溉用水紧张期,处于作物盐分非敏感期,适宜地再利用一定量的农田排水是可行的.     

广东省虾加工装备技术发展重点研究

我国作为世界虾产品第一大生产国,第三大出口国,虾加工工序仍多采用手工完成.随着劳动力成本提高,出口贸易竞争日渐激烈,企业对虾加工装备技术迫切需求.本文在分析国内外虾加工装备技术之后,提出了广东省虾加工装备技术研究关键及重点.     

淄博市发展玉米收获机械化的经验与启示

玉米是我国的第二大粮食作物,但是玉米生产过程机械化水平较低,尤其是玉米收获环节机械化水平低,且总体上发展缓慢.因此,玉米收获机械化是我国北方玉米主产区农业机械化发展的重点.近年来,山东省玉米收获机械化出现快速发展势头,特别是山东省淄博市玉米收获机械化水平已经超过了50%,有些县区已经基本实现了玉米收获机械化.为此,从经济基础、农艺技术和农机技术基础、支持政策和农机管理等方面总结分析了淄博市发展玉米收获机械化的经验,并分析了全国玉米收获机械化发展所面临的农业生产工艺技术路线、农业技术装备体系及其农业机械化组织路线问题.在此基础上,提出了推进玉米收获机械化发展的措施.     

温度系统中的智能PID控制

由于程序升温对象在不同温区其数学模型不同,而传统的PID控制方法难以保证控制质量。为此,介绍了在可编程调节器(SLPC)构成的热电偶检定炉温度控制系统中采用智能PID控制的方法,其将批量PID控制方法应用于该系统,使得给定值不断大幅度变化的随动系统的控制做到快速无超调。实验结果表明,控制效果较以往同类系统有了很大的提高。     

玉米籽粒直收中籽粒及穗轴破损形态研究

玉米籽粒直收是我国玉米收获技术的发展趋势,为了进一步降低玉米籽粒直收中籽粒破碎率,采用与沃得农业机械机有限公司联合研制的玉米稻麦联合收获机,对江苏省玉米品种"郑单958"进行籽粒直收试验,并对玉米籽粒及穗轴破损形态进行了研究分析。结果表明:玉米籽粒直收中籽粒破损形态主要为破碎籽粒、缺损籽粒及裂纹籽粒等,缺损籽粒中绝大多数为冠部缺损,有少数胚部缺损裂纹籽粒,各部位中冠部存在裂纹的比例最高,有胚的腹面存在裂纹的比例高于没有胚的背面,籽粒产生纵向裂纹大于产生横向裂纹的比例;玉米穗轴破损形态复杂,长度以2～6cm为主,断面比以1/4和1/2为主,穗轴小端完整度最大。该研究可为玉米联合收获机的进一步优化改进提供参考。     

易涝易渍农田地下水动态特征

地下水动态是评价易涝易渍农田生产稳定性的重要指标,基于湖北四湖流域大量调查观测资料对此进行了研究。结果表明,易涝易渍农田地下水位存在明显的年、季差异,呈现出一定的波动性,在不同季节以及不同水平年间波动幅度不大,绝对偏差一般只有1 0~2 0 cm左右,最大不超过4 0 cm,地下水位呈现出在高水位上波动的特点;从微地形地貌看,沿江地势较高的农田其地下水平均埋深和地下水位波动与地势低洼的滨湖农田明显不同,前者明显大于后者。在较大尺度上当降水很接近时,农田地下水埋深随微地貌分异并不显著;对于水网密织的南方平原湖区,农田地下水位变化与周边水体相联系并受其影响,在农田涝渍防治中必须处理好农田与周边水体的关系。     

不同天气条件下连栋温室内光照分布规律研究

温室内的光照环境对作物的生长具有重要意义.为此,主要研究了不同天气条件下华东地区连栋塑料温室中光照分布的日变化规律.研究结果表明:多云天气条件下,温室内光照分布均匀只是相对的;而晴天情况下,温室内的整体光照条件比较好,但光照分布相对不均匀,且透光率比多云天气低.实验结果为温室光环境模型的建立以及进一步的光环境调节和控制提供了参考.     

应用RS技术建立估算蒸散发模型的研究

蒸散发是水资源分配利用的依据,能够估算出不同气候环境、不同区域的蒸散发是目前研究的重点。这些年运用遥感手段建立模型,结合地面气象站的气象数据、卫星影像等信息,提取参数建立模型来估算蒸散发的方法已经有了较为广泛的运用。其中,利用能量平衡来建立模型尤为广泛,不同的模型,选取参数、处理方法上有所不同,着重针对SEBAL、SEBS估算模型进行详细的对比介绍,SEBAL模型是具有较为坚实的物理基础,已经在平原、盆地、流域等区域进行了成功的应用,SEBS模型与SEBAL模型在模型建立原理上一致,但在计算感热通量H时,采用总体大气的相似理论,引入了热传输粗糙度长度。对这两模型进行了系统学习分析,并针对在新疆未来可开展的工作进行展望。