海上平台立式长轴消防泵转子静力学特性分析

为了研究立式长轴消防泵转子的静力学特性,以XBC18-178-240 LC3型号的立式长轴消防泵为研究对象.首先根据设计参数通过Creo建立了立式长轴消防泵内部流场的三维模型以及转子的物理模型,采用CFX对该泵在0.20Qd,0.65Qd,1.00Qd,1.20Qd,1.40Qd和1.50Qd这6种工况下进行3级泵内流...     

提高长轴深井泵转速的研究与实践

以275JC/Q130—36型深井泵为例,介绍了提高深井泵转速的方案、措施及效果。     

流固耦合作用下斜流泵转子动力学特性研究

为了研究斜流泵转子系统的动力学特性,以某型号的斜流泵作为研究对象,采用计算流体力学软件CFX 2021R1和有限元分析软件ANSYS Workbench 2021R1平台,对斜流泵转子系统的干湿模态固有频率和振型、临界转速以及基于流固耦合的瞬态动力学进行了求解,研究了叶轮叶片不同位置的变形与应力分布,对比分析了不同流量工况对叶轮叶片变形与应力分布的影响。结果表明：湿模态下转子固有频率会下降,同时随着阶数的增加,固有频率下降程度逐渐明显,第3阶模态时下降程度最小,下降率Δf为9.82%,第6阶模态时下降程度最大,下降率Δf为44.31%。计算所得第2阶模态的临界转速为7.369r/min,远大于转子工作转速,说明转子系统在工作转速下运行时不会发生共振,符合转子动力学的设计要求,能够稳定运转。叶轮叶片背面与工作面总变形量的变化趋势和变形量基本一致,叶片工作面出口叶顶位置变形量最大,幅值达到2.6755mm,各个位置处工作面变形量都大于背面,最大变形量差值为0.0358mm,叶顶处变形量都大于叶根处,最大差值为1.0177mm;叶片工作面进口叶顶处与背面处应力变化趋势和应力幅值大致相似,叶片工作面进口叶顶处与出口叶根处应力幅值都大于相应背面处,而在叶片背面出口叶根处应力幅值大于工作面处。叶片出口处测点应力幅值明显大于进口处测点,叶片背面出口叶根处等效应力最大,最大幅值约6MPa。不同流量工况下叶片变形量的变化趋势相似,随着流量增大,叶轮叶片各位置处变形量逐渐减小。0.6Q时叶片变形量随时间变化波动最大,最大变形量为3.0672mm,出现在叶片出口叶顶位置;在叶片叶顶处,随流量增大,应力波动逐渐减小,叶片叶根处,Q时应力幅值波动最大,进口与出口应力波动最小处分别出现在0.6Q与0.8Q流量工况,各位置最大等效应力为12.456MPa,叶根处每一个应力波动结束后,0.6Q与0.8Q应力曲线会额外多一次小波动,因此应避免泵在小流量工况下运行,并且应加强叶轮叶根处叶片厚度。研究结果可以为斜流泵转子系统运行稳定性分析以及叶轮叶片的结构优化设计提供参考。     

使用长轴泵机井损坏多的原因和对策

我县是个老井灌区,现有水泥管机井9646眼。近几年由于连续天旱和工农业用水量增加,造成地下水过量开采,水位大幅度下降。原来普遍使用的离心泵,因受真空吸上扬程限制被淘汰。换上长轴井泵,解决了地下水提取困难的问题。可农民普遍反映,使用长轴井泵后,机井损坏报废多。有个村24眼机井,井井安装长轴泵,三年来损坏报     

导叶式长轴泵的性能预测及实验结果分析

基于Navier-Stoke方程和标准k-ε湍流模型,采用SIMPLEC算法对一空间导叶式离心泵进行全流道三维湍流数值模拟,详细分析了导叶式长轴泵在设计工况下空间导叶内部的流场分布。结果表明,流体途经叶轮和空间导叶之间的环形空间时产生较大的冲击损失;导叶叶片表面速度沿着流道呈现减小-增大-减小的趋势,而压力沿着流道呈现增大-减小-增大的趋势;计算结果和实验结果比较吻合,从而证明了计算结果的正确性,研究结果对工程应用具有一定的参考价值。     

基于Workbench的双转子系统临界转速的求解与分析

借助ANSYS Workbench仿真分析软件进行了双转子系统的动力学研究。首先根据真实的航空发动机系统结构,采用SolidWorks建立了双转子系统的等效模型,然后在Workbench进行仿真分析,求得转子系统的前6阶振型图以及相应的Campbell图,通过Campbell图求得系统的临界转速,最后研究了系统参数对于临界转速的影响。结果表明,随着系统中支承刚度的不断增大,临界转速逐渐变大,而转速的增大却在逐渐降低。为双转子系统在工程上的应用提供一些技术支持。     

基于正弦转速调制的离心旋转血泵温度场分析

为研究转速调制引起的血泵内部流场温度变化是否会导致血液损伤,应用计算流体动力学方法对旋转血泵运行时的全流道流动过程进行数值模拟.计算中采用动态压力拟合公式作为进出口边界条件,选择在换热领域精确度更高的SST湍流模型.计算叶轮分别在匀转速状态和正弦调制转速状态下不同时刻的温度分布、温度升高到39～43℃时的潜在高温风险区域以及大于43℃时的极端高温风险区域在血泵中的位置分布和各区域的体积大小,同时结合血泵结构对比分析其内部的动态温升变化情况.研究结果表明：血泵流场在正弦调制转速时的温升高于匀转速状态下的流场,并产生高温风险区域;温升与血泵的叶轮结构密切相关,高温集中在靠近下泵壳的叶轮前缘和内侧;2种转速工况对血泵进出口处的血液温度影响均在2℃的安全浮动范围内,不会对血泵外部的血液造成损伤.     

轴向应力对多级离心泵转子临界转速的影响

借助ANSYS软件,运用有限元方法,在计算3×8 3/4-10stg HSB型高速多级离心泵转子干态临界转速的基础上,又分别计算了转子在湿态下支承刚度、陀螺力矩、流体软化作用、口环支承等对转子临界转速的影响,此后再计入轴向应力对转子临界转速的影响.结果表明,浸液转子仅考虑流固耦合作用计算出的临界转速仍然存在着偏差;在流固耦合的基础上,再考虑轴向应力对转子动力特性的影响后,一阶临界转速提高了21％,其余各阶也有所提高,说明轴向应力对转子系统的临界转速有较大影响,且轴向应力对提高转子的稳定性有积极的作用.     

立轴风力机临界转速的计算

为避免风力机在临界转速下运转，必须求出其临界转速。本文介绍的求临界转速的“累试法”，其基本原理与普洛尔（Ｐｒｏｈｌ）法相同，但累试法考虑了变截面梁的影响，故其结果较普洛尔法更为接近真值。本文还提出了立轴风力机回转力矩计算的力学模型，并给出了立轴风力机临界转速计算的通用程序。     

摆线转子泵转子结构参数的确定

介绍了在摆线转子泵的设计中。如何较准确地选择内、外转子的各种参数，以及选择这些参数的步骤和判定方法，并对外转子齿根圆和齿面的过渡圆弧与齿面相切之点所应处的正确位置进行了分析研究，为避免设计过程中因过渡圆弧半径r0选择的随意性而导致r0过大出现干涉，或r0过小而降低圆弧的过渡效果，给出了正确选择该参数值的求解公式。     

外环流转子泵转子与泵体间间隙的优化选择

通过外环流转子泵运转时泵的转子与轴的受力分析,建立力学模型,导出了该泵转子与泵体间的间隙计算式;依据N—S微分方程,推导出转子泵间隙的漏损公式。试验验证了间隙和漏损计算公式的实用性,为提高该泵的设计水平及性能提供了参考依据。     

碟式分离机立轴系统结构参数对临界转速的影响

在建立分离机立轴轴系计算模型的基础上,采用有限元分析软件ANSYS进行分析计算,得出碟式分离机立轴系统各阶临界转速,与实测结果相比,两者具有较好的一致性;对影响轴系临界转速的结构参数进行了计算分析比较,明确了主要零部件对各阶临界转速的影响,为该类机器的结构设计和动平衡提供依据。     

非接触式转子泵优化设计

以转子形状参数为变量,以流量和转子腔体积最小为设计目标,考虑齿轮腔和转子腔结构的有关约束,建立了非接触式转子泵的优化设计模型,给出了优化设计步骤。实例分析证明,该方法可以在保证泵体积小、齿轮腔与转子腔结构协调的情况下,满足有关结构和性能参数的设计要求。     

转子式机油泵内外转子动态接触分析

结合Pro/E和ANSYS/LS-DYNA软件平台,建立BF6M1013F型转子式机油泵内外转子的三维有限元模型,用对称罚函数算法进行啮合动态接触分析,并通过对内外转子啮合时的动态接触应力规律分析,提出了相应的结构改进措施。     

立式循环泵进水流道的内部流场研究

进水流道设计是大型立式循环泵装置设计中的重要环节,为了解不同工况下叶轮对流道出口流场的影响,分别对考虑叶轮影响和不考虑叶轮影响下的进水流道内部流场进行计算和分析.研究发现不考虑叶轮影响下的进水流道内部流场特征几乎不受流量变化的影响,而考虑叶轮影响的进水流道情况则比较复杂.在小流量情况下,叶轮流场的进口回流效应会对进水流道出口流场产生显著影响.随着流量的降低,进水流道出口分析截面内的流速分布均匀度和流速加权吸人角两个指标逐渐降低,在0.4Q0流量时,截面外缘出现明显的圆周速度分量,其变化接近于涡核内的圆周速度曲线,并不断向叶轮上游流道扩展.     

长短叶片尾缘形状对离心泵性能与动静干涉的影响

为探究带分流叶片离心泵内长短叶片尾缘形状对其性能与动静干涉的影响,对长短叶片尾缘压力面与吸力面分别进行不同厚度切削,采用SST-SAS湍流模型对各方案进行非定常数值模拟,结合外特性与PIV试验结果验证其计算准确性,并基于压力脉动、涡量分布分析泵内动静干涉变化。研究结果表明：离心泵长短叶片尾缘压力面切削PSF可有效提高离心泵额定流量点效率,且切削厚度越大,效果越显著,长短叶片尾缘压力面切削PSF还可有效改善额定流量下的离心泵动静干涉效应,减小压力脉动能量损耗,提高离心泵性能,并延长叶片使用寿命,而吸力面切削SSF则会大幅加剧离心泵动静干涉效应。压力脉动与涡量频域分布说明,离心泵叶轮流道内动静干涉主要频率成分为轴频及其倍频,蜗壳流道内动静干涉的主频与次主频分别为fB与0.5fB。对比各方案长短叶片尾缘附近主频涡量得出,短叶片尾缘切削效应较长叶片更为显著。短叶片经过隔舌时涡结构演化程度较长叶片更为剧烈,这一现象导致了长短叶片尾缘附近动静干涉的差异性,由此产生次主频0.5fB。     

高比转速混流泵空化工况下径向力分析

以高比转速混流泵为研究对象,基于Rayleigh-plesset空化模型和剪切应力输运湍流模型(SST),应用计算流体动力学,分析了数值计算过程中叶轮径向力;并采用类似分析方法对空化工况下叶轮径向力的变化情况进行了分析。结果表明,叶轮受到的瞬态径向力合力随着叶轮的转动呈现周期性变化,且频率和叶轮叶片数表现出相关性,但所受径向力的幅值却随空化程度加深而有所增加。在NPSHA分别为13.95、7.87和3.82m这3种工况下,叶轮瞬态径向力合力的波动均呈现非常规律的周期性,都是4个波峰和波谷,与叶轮叶片数相同。而空化状态下叶轮径向力合力较正常工况下的幅值有所增加。     

电厂循环供水泵站立式异步电动机振动分析

针对扬州第二发电有限公司循环供水泵站立式异步电动机振动问题。从安装、检修和制造等方面分析了振动原因。在排除了园安装质量引发机械振动的因素后，现场通过频谱分析作进一步的振动测试分析，确定机组振动主要是由电动机电磁振动引起的。采取在定子线圈上增加三根均压线措施后，减小了电磁力的不平衡，振动减小至0．01mm左右，机组运行正常。