泵的全面特性曲线在泵系统流动瞬变计算中应用

1前言流动瞬变的定义是管中流体速度在短时间产生了急剧变化的现象，以前人们也定义为‘”水锤”现象，近年来人们发现压力管路中速度急剧变化并不时常伴随水锤的敲击声．象压力管路中可变形的腐蚀质和振动物的振动，泵的非稳定特性等等，所以美国学者EB怀特和VL，斯特里建议将这种现象称太“流动瞬变”，并将这种流动称太”瞬变流”。应当指出从物理概念上我们研究的流动瞬变是小扰动波，即波阵面前后的参数差异比较小（如声波等），对于波阵面前后流体参数有显著差异（如激波）不在本文讨论范围之内。以往的非正常工况流动瞬变（包括水…     

泵系统轴向涡流的测试计算

在试验研究的基础上,对泵系统轴向涡流进行了分析计算,给出了平面涡流,柱面涡流和轴向涡流的涡线计算公式,并给出了它们的涡线。     

2D泵流动特性与配流窗口优化分析

针对轴向柱塞泵配流盘吸油和排油切换过程中,存在闭死压缩和闭死膨胀,产生气穴现象和压力正超调和负超调,引起流量脉动的问题,设计了2D（二维）双联活塞泵。利用活塞的旋转进行配流,且活塞的配流槽两两对称分布,可双向配流,省去了独立的配流机构,零遮盖的配流方式消除了闭死压缩和闭死膨胀的影响。利用两个活塞串联的方式,消除流量叠加时产生的结构性流量脉动。建立了瞬时流量和压力特性数学模型,分析了各项结构参数与腔内压力和出口流量之间的关系,得出配流面积是影响流量脉动的主要因素。最后,搭建实验平台,制作样机,并对样机进行测试。实验结果表明,该样机容积效率可达96%,流量脉动为6.3%,说明2D泵的结构能获得很高的容积效率,且利用旋转配流以及双活塞串联的方式能够有效地降低流量脉动。优化结果表明,加入阻尼槽结构的配流窗口,进一步降低了流量脉动。     

电液比例变量泵动态特性仿真与试验

为了提供一个准确的电液比例变量泵动态元件模型,应用在设计系统中以提高系统的精确性,首先对某型号电液比例变量泵进行机械结构参数测绘,确立电液比例变量泵的基本结构参数,然后根据泵、阀性能参数,利用AMESim软件平台建立了比例流量伺服阀和变量泵的仿真模型。通过对压力、流量、比例阀开口量等多种参数的组合控制,对电液比例变量泵动态特性进行仿真测试和试验验证,得到了相吻合的动态响应曲线,验证了模型的准确性,并直观反映出流量、压力双控下,比例流量伺服阀阀芯、斜盘摆角及其系统压力各种变化的动态响应情况。进一步对电液比例变量泵仿真模型中比例流量伺服阀响应速度、阀口开度增益、控制活塞直径等参数对斜盘动态特性影响进行了研究,结果表明比例流量伺服阀响应越高、阀口开度增益越大、控制活塞直径越小,斜盘动态响应越快,但阀口开度增益过大,会导致斜盘响应超调增加,影响斜盘的动态特性。     

泵系统的动力失灵及特性

以典型的泵系统为研究对象，论述了动力失灵前后泵系统的流体力学特性，分析了其产生的原因及对系统的影响和控制方法，为泵的运行和调节提供了理论基础，对实践有指导意义。     

大型泵与泵装置效率特性预测理论分析

对国内外多种原型泵与模型泵之间的效率换算方法进行了理论分析.Moody等传统公式理论分析不充分、不完整,换算结果精度较差.JIS B 8327-2002推荐式以及本文推荐的新型效率换算公式表达较完善,但JIS B 8327-2002推荐式经验常数过多.本文推荐式是根据较严谨的数理关系推导得出的公式,既能适用于泵,也能适用于泵装置,且能定量表达多种因素对效率换算结果的影响,能够为大型泵与泵装置效率特性预测提供依据.     

滚子泵理论流量计算方法初探

本文对滚子泵理论流量的不同计算方法进行了分析研究,从而得出一种较简便的计算公式。此计算公式可以作为滚子泵结构设计计算时各主要尺寸的依据。     

射流泵全特性工况的数值分析及试验研究

为了解射流泵在全特性工况下的性能和内部流场特性,采用数值分析和试验的方法对其进行研究.结果显示:在全特性工况范围内,射流泵数值模型的扩散管出口静压与流量比之间近似呈负线性关系,基于Realizable k-ε湍流模型预测的射流泵量纲一化性能曲线与试验结果基本一致,压力比和流量比之间也近似呈负线性关系;在正压正流状态下,数值分析与试验结果之间的压力比相对误差随着流量比的增大而增大,相对误差最大值约为0.26;在正压反流状态下,相对误差较小且较为稳定,最小值约为0.02;在最高效率工况附近,射流泵吸入室内部流场的速度矢量分布比较均匀,随着流量比减小,吸入室内流场会出现较为明显的局部涡旋;射流泵喉管进口截面的轴向流速分布不均匀度最大,喉管中间截面及其后续流动空间的轴向流速分布则较为均匀,在正压正流状态下,喉管内的流体混合过程主要发生在喉管中间截面之前的流动空间.     

泵装置汽蚀余量的精确计算

给出了一种便于工程应用,简便、精确、迅速计算泵装置汽蚀余量的方法。     

泵与泵装置特性预测

根据泵和泵站的有关文献及作者提出的泵与泵装置性能（效率及临界汽蚀余量）的表达、换算方法,通过进一步的数学推演,提出了水泵及泵装置性能统一表达式.统一表达式包括：扬程通用式、流量通用式、效率通用式、临界汽蚀余量通用式等.用二次多项式表达了泵及泵装置的扬程特性;根据最小二乘法原理给出了扬程系数计算式.介绍了总效率的表达式,并给出效率常数计算方法.介绍了计及冲击损失的影响,并适用于任意工况点的汽蚀特性表达式;同时给出汽蚀余量系数的计算方法.扬程通用式、流量通用式、效率通用式、汽蚀余量通用式等是在各表达式基础上,根据原模型泵及流道内流动相似,运用水泵相似律、比例律,推导扬程系数、效率常数、汽蚀余量系数的相似关系式;综合各表达式和系数、常数相似关系式即为既适用于模型亦适用于原型的统一表达式,或称通用式.统一表达式既可用于计算,亦可用于原模型的相似换算.     

基于虚拟制造技术的水泵CAD系统

CAD系统是以设计为中心VM的数据起源和基础，也是实施虚拟制造的基础，本文明了基于虚拟制造技术的CAD系统必须具备的条件，结合水泵的设计特点及目前水泵CAD软件的现状，提出了基于虚拟制造技术的水泵CAD系统的研究内容及研究方向。     

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。     

农业拖拉机匹配液压泵的研究

液压泵一般安装在轮式拖拉机发动机上,为拖拉机的转向和悬挂装置的提升提供液压动力。通过实例对50～130 kW功率段拖拉机的液压转向系统和分置式液压提升系统给予说明,液压转向油泵恒流量通过转向器满足转向油缸工作的需要,液压提升油泵排量通过分配器满足提升油缸及多路阀液压输出的需要。     

无堵塞泵水力设计及试验研究

叶片式无堵塞泵主要有离心式与旋流式两种泵型。利用泵能量方程和相似律推导出无堵塞泵叶轮水力设计统一计算公式,在分析、归纳14种离心式渣浆泵和12种旋流泵优秀水力模型的基础上,分别应用最小二乘法数值拟合出经验系数方程式。通过设计实例和样机型式试验与真浆试验,验证了设计方法的准确性和实用性,并揭示了离心式渣浆泵和旋流泵性能上的一些特点。     

大型中开式离心泵变频调速节能研究

讨论了大型离心泵变频调速的基本原理、大功率交流变频器的软件设置、控制系统的设计及其在大型中开式离心泵中的应用。对该变频离心泵的工业应用进行探讨，并对其节能效果进行简要分析。工程实际应用结果显示，该变频大型离心泵节能效果明显，平均节电率达26．5％，并且大大提高了供水系统的自动化水平和可靠性。     

基于虚拟仪器技术的液压泵试验测控系统的研制

采用计算机虚拟仪器（VI）技术开发的液压泵性能试验测控系统,实现了液压泵的多参数实时数据采集、处理、显示、保存及控制等功能.借助于LabVIEW图形化编程软件,组建了3种数据采集测试系统：转速、流量测试系统;系统压力测试系统;荷重测试系统以及步进电机控制系统,并给出了测试与控制过程的虚拟前面板及部分程序框图,虚拟仪器在液压泵性能试验上的开发应用,提高了试验过程的自动化和智能化水平以及测试效率和精度。     

液压自由活塞发动机起动过程的能量分析

液压自由活塞发动机的起动系统由起动蓄能器、液压换向阀、位置传感器及控制单元等组成，其中作为起动系统能源和油源的起动蓄能器直接关系起动的成败。分析了液压自由活塞发动机起动的前提条件，研究了起动过程中混合气的组织和能量的流动、耗散及传递等，并在此基础上给出了选择起动蓄能器的理论依据。     

水泵与水轮机空化状态监测与诊断的研究进展

影响水泵与水轮机使用寿命与性能的主要问题是空化空蚀现象，在现场监测与分析水泵与水轮机的空化状态是空化空蚀研究的重要领域，根据国外对空化监测与分析的最新研究成果和背景噪声的处理手段。介绍了空化监测与分析的新方法，肉加速度计与声压计测得的空化信号时域图，功率谱图和归一化谱图中，反映了出空化发生的特征，信号处理方法的意义。     

液压制动系统蓄能器充液特性研究

蓄能器充液特性对全液压制动系统安全可靠性有重要作用,对某全液压制动系统的充液特性及其关键结构元件——优先卸荷阀特性进行研究。在制动系统蓄能器充液过程中,对优先卸荷阀及其所组成系统机理进行分析,建立优先卸荷阀数学模型,搭建充液系统仿真和试验平台,对蓄能器充液系统动态特性进行研究,给出充液压力、流量和时间等参数的变化规律,揭示优先卸荷阀对蓄能器充液响应特性的影响规律。研究结果表明,所设计的优先卸荷阀回路满足蓄能器充液特性要求。     

悬空高对泵装置流道内流特性的影响

采用单因素比较法对6种不同喇叭管悬空高的立式轴流泵装置进行了全流道的CFD数值计算和喇叭管中心区域的PIV流场测试,分析了不同方案各工况时箱涵式进水流道内附底涡的初生位置变化情况。结果表明:相同工况时附底涡初生位置因喇叭管悬空高的不同而改变;在相同喇叭管悬空高时涡核中心起始位置因工况的不同而改变;喇叭管悬空高度越低,喇叭管底部的速度梯度变化越剧烈。箱涵式进水流道的喇叭管悬空高度建议取0.8D(D为叶轮名义直径),宜在该类型的进水流道内设置消涡装置。数值计算和PIV流场测试获得的测试区流场的速度分布及附底涡核线轨迹基本相同。