地热井用潜水泵冲蚀磨损特性

为研究颗粒属性对地热井用潜水泵外特性和冲蚀磨损的影响,采用离散相模型和RNG k-ε湍流模型对两级潜水泵内流场进行了全流道数值模拟.结果表明:随着固体颗粒体积分数的增大,潜水泵各级扬程和效率均呈下降趋势,单级扬程最大下降1.68 m,单级效率最大下降5.18%;叶轮的冲蚀磨损主要出现在叶片工作面进口,导叶的冲蚀磨损主要出现在导叶工作面出口和导叶前盖板;随着固体颗粒密度的增大,各部件的平均冲蚀率增加明显;叶轮和导叶的最大冲蚀率均随固体颗粒粒径的增大呈增大趋势,其中导叶的最大冲蚀率随颗粒粒径变化相比叶轮更加明显,当颗粒粒径超过0.650 mm时,过流部件最大冲蚀磨损率急剧上升.

项目化教学背景下基础课教学设计与实施——以黄河科技学院为例

项目化教学改革是应用型本科高校人才培养过程中的一项创新探索。项目化课程教学效果,很大程度上取决于学生在学习项目化教学课程之前是否具备必要的知识和能力,即专业基础课教学效果。与此同时,专业基础课在教学改革中,面临教学课时压缩、实践条件薄弱等诸多困难,如何突破传统教学存在的瓶颈,提升专业基础课教学质量,铺垫好项目化课程教学基础,是专业基础课在教学改革中的一个难点。我校专业基础课“汽车理论”课程,在项目化教学改革中,按照OBE教学理念,做了创新教学设计和实施。

地热井用两级潜水泵内流熵产诊断及水力性能优化

为了提升地热井用潜水泵的运行效率,根据地热井用潜水泵的流动参数和实际运行工况,完成了两级潜水泵过流部件水力设计,并进行了全流道流动数值模拟和试验验证;采用熵产分析法定位了潜水泵内流场的高能耗区域,主要集中在级间交汇和动静部件干涉处;采用正交设计和结构参数敏感性分析方法,确定了结构参数对潜水泵性能的影响规律,以叶轮叶片出口角、出口宽度、叶片包角和导叶轴向长度为优化变量,以扬程和效率为优化目标,通过遗传算法、最优拉丁超立方采样和熵权TOPSIS法对两级潜水泵进行水力优化。结果表明,额定工况下,优化泵的扬程增加了24.9%,效率增加了5.7%,总水力损失减小了1024.9 W,高能耗区域明显降低,水力性能显著提升,分离流、二次回流和冲击流动等不良流动得到显著抑制;大流量工况处理能力大幅度提升,高效区间范围扩大了70%,运行稳定性得到显著提高。研究内容为潜水泵的设计及内流场研究提供理论指导。

通孔平板附近空化泡动力学特性数值模拟研究

在空化清洗过程中,清洗的程度与空化泡到孔板的距离和空化泡最大半径之间的比值息息相关。然而对通孔平板附近的空化泡动力学研究大多局限于空化泡形态和射流方向,对于射流强度以及演变周期的关注很少。本文基于开源流体动力学软件OpenFOAM平台,利用已建立的两相可压缩空化泡动力学模型对带有通孔平板附近的空化泡多周期演变动力学特性进行了深入地研究。通过分析发现,空化泡溃灭形成的液体射流到达孔心时的最大速度随着γ(特征距离)的增加而减小;随着ε(相对大小)的减小,液体射流达到孔心的最大速度增加;空化泡第一次溃灭时的最小半径均随着γ和ε的减小而逐渐增大,空化泡溃灭的剧烈程度有所减缓,第一次溃灭周期有所延长。

地热井用潜水泵选型应用软件研究与开发

针对地热井用潜水泵选型效率低、校核工况点计算成本过大等问题,借助计算机辅助选型技术,采用Python作为编程语言,PyQt构建图形化用户界面,MySQL作为选型数据库系统,基于Windows系统开发了地热井用潜水泵选型应用软件。该软件一方面根据潜水泵产品属性,建立了样本数据库模块;依据潜水泵现场运行数据和管路阻力曲线,以最高效率下降5%为界,建立了高效数据库模块;基于样本数据库和高效数据库构建潜水泵初选系统,筛选出满足现场作业要求并且在高效区间内运行的初选泵型号;基于地热井用潜水泵的性能参数、经济成本、运维费用和耐久性,采用熵权TOPSIS法建立潜水泵效能评价体系,对各初选泵方案进行优劣排序,最后高效简便地为用户提供最优潜水泵型号;另一方面基于高效区间数据库建立了潜水泵运行工况反馈模块,根据泵型号对应转速下的运行参数,反馈潜水泵运行状态,非高效运行时根据相似定律和调速区间给出合理的转速范围。

基于GISSMO失效准则的1500 MPa热成形钢断裂失效模型分析

以CR1000/1500HS为研究对象,基于GISSMO断裂失效准则,设计表征不同失效形式的5种测试试样;基于万能拉伸试验机和DIC测试系统,获取不同试样拉伸过程的力-位移曲线和断裂时刻的极限塑性应变;基于LS-DYNA搭建各失效试样的仿真分析模型,提取各试样断裂区域的应力三轴度;拟合获得断裂失效曲线和塑性失稳曲线,迭代获取其他模型参数;采用车门防撞梁动态三点弯曲冲击试验和仿真模型对承载特性进行分析;对比GISSMO失效模型、传统应变失效模型与试验测试的力-位移曲线差异,以验证失效模型的准确性。结果表明:Swift和Hockett-Sherby混合硬化模型可准确描述材料的塑性变形行为,关键参数误差小于5%;GISSMO失效模型获得的车门防撞梁承载特性关键参数和承载力-位移曲线与试验测试结果保持一致,误差低于5%;而采用传统应变失效准则获得的结果误差较大,最大位移的误差达到30%;表明基于GISSMO失效准则的材料模型可以准确表征CR1000/1500HS的塑性变形行为及断裂失效行为。

基于ABAQUS加载方式对零件加工过程材料性能影响分析

汽车用材加工过程复杂,加载方式并非一次直接加载过程,而是存在预加载的过程,采用单向拉伸获取的力学性能对其成形性进行评价误差较大。选取TRIP690作为研究材料,根据实际生产参数和实验条件,采用单向拉伸过程预应变方式,对单轴拉伸试样施加不同大小的预应变,主要为0%、5%、10%、15%等预应变量,紧接着再进行拉伸试验直至断裂失效,借此来评价材料在零件加工过程材料性能及变化规律;基于ABAQUS建立TRIP690体积元模型,模拟拉伸过程,获取残余奥氏体转变情况。对比分析结果可知:整个过程中,材料的强度均有所增加;在预应变后的继续拉伸阶段,TRIP效应不再明显;材料的初始加工硬化指数随着预应变量的增加而减小,瞬时加工硬化指数也呈现出相同的变化趋势;随着预应变量地增加,初始加工硬化指数降低,瞬时加工硬化指数呈现相同的变化趋势;在初始阶段加工硬化曲线下降到最低点,不施加预应变的试样加工硬化曲线最低点高于施加预应变的试样;软相铁素体在前期的塑性应变较高而随着应变量的增大,铁素体发生明显的加工硬化,与贝氏体的强度差减小,应变集中程度降低;试验过程和结果为成形过程分析提供参考。

基于声固耦合算法的贯流式水轮机轴系振动特性研究

水轮发电机组轴系的振动特性对水轮发电机组的设计具有重要意义。应用转子动力学理论,基于声固耦合算法,考虑轴系中转轮周围水体对轴系振动特性影响,建立轴系转轮湿模态计算模型,以本公司正在设计中的某贯流式水轮机轴系为研究对象,对机组旋转轴系的固有振动特性进行动力学计算,得到轴系前12阶模态固有频率及振型图,通过绘制轴系的Campbell图,得到系统的临界转速,分析判断机组轴系发生共振的可能性。

熵产方法在离心泵能耗评价中的应用

为了准确地计算离心泵水力损失的大小和发生位置以提高水力性能,避免传统基于压降分析方法的局限性,引入局部熵产方法对离心水泵进行能耗评价.选用雷诺应力湍流模型及能量方程模型对离心泵进行全流道定常数值模拟,并采用自定义场函数对局部熵产率进行定义.分别以空气和清水管流为例,采用局部熵产方法进行能耗评价的结果与采用达西公式、压降法、平衡法得到的结果高度吻合,说明目前建立的局部熵产计算方法是可靠的.对离心泵的计算表明,叶轮和蜗壳是熵产发生的主要区域且主要类型为壁面熵产与湍流熵产,最高分别占泵总熵产的48.61%与47.91%.与传统水力性能评价结果相比,局部熵产方法计算结果存在误差但基本保持一致,说明局部熵产方法可应用于离心泵的能耗评价.

高效率离心泵水力设计及BVF诊断

引入边界涡量流(BVF)理论对叶片进行诊断,探究叶片表面BVF分布与水力性能的关系,为将来改进设计提供诊断依据.选用IS150-125-250型离心泵(参考离心泵)基本参数,基于速度系数法和二元理论自编程序,设计出新的离心泵叶轮.与参考叶轮相比,新设计的叶轮进口端空间弯扭特征明显.采用RANS控制方程组和标准k-ε湍流模型对设计离心泵和参考离心泵全流道内流场进行数值模拟,对比分析两者含设计工况点在内的13个工况点的水力性能.同时根据设计离心泵和参考离心泵叶轮内流场计算结果,基于BVF诊断方法,对两叶轮叶片压力面和吸力面BVF分布进行对比分析.结果表明:相比参考离心泵,设计离心泵在小流量工况下扬程和效率较高,最高效率可提高5.3%.参考离心泵叶片表面BVF峰值较大,而设计离心泵叶片表面BVF分布更均匀,变化也更平坦,说明设计离心泵叶轮能更有效地抑制流动分离等不良流动的发生,改善了离心泵的水力性能.

低比转数离心泵的水力设计及性能预测

运用速度系数法获得叶轮基本几何参数,根据给定的叶轮流道过流断面面积分布规律与叶片包角分布规律调整叶片轴面轮廓形状,并由所建立的短叶片偏移角与Wiesner滑移系数之间的关系确定短叶片位置.基于该方法在相同设计参数(扬程、流量、转速等)条件下设计了4种短叶片参数不同(叶片长度分别为0.75,0.65,0.55和0.45倍长叶片长度)的低比转数离心泵叶轮,并采用RANS控制方程组和RNG k-ε湍流模型对所设计的离心叶轮流道的三维湍流流场进行计算分析,研究了这4种短叶片对沿流道的速度分布、压力分布及离心叶轮整体水力性能的影响.结果表明:添加短叶片能明显提高叶轮扬程,但过长的短叶片会增加冲击损失与摩擦损失;扬程增加量会随短叶片长度的减小而增大;通过选取合适的设计参数并合理地放置短叶片可以改善流态,提高水力性能.

亚急性甲状腺炎的甲状腺显像与功能测定临床评价

亚急性甲状腺炎的甲状腺显像与功能测定临床评价张永学胡佳高再荣张凯军詹浩亚急性甲状腺炎（简称亚甲炎）是临床上常见的甲状腺疾病。过去对本病的诊断和治疗后随访主要根据临床表现、活组织检查、甲状腺吸碘试验和血清甲状腺激素浓度测定等，然而对于部分病人尤其是单侧...

基于地面反力的双足机器人期望步态轨迹规划

提出了一种基于地面反力的双足机器人期望步态轨迹规划方法 .通过D’Alembert定理推导出地面反力与机器人关节运动之间的数学关系 .结合ZMP(零力矩点 )稳定性原则和其他物理性约束条件 ,给出了双足机器人期望步态轨迹 .受人类行走的启发 ,采用模糊策略来规划期望ZMP轨迹 .该方案与传统的双足机器人步态轨迹生成方法比较 ,可实现稳定的行走 ,具有上体的运动范围小 ,适用于单、双脚支撑期等优点 .双足机器人的实验说明了该方案的可行性和良好性能 .

基于响应面法的油田蓄热式加热炉燃烧器优化设计

为提高水套加热炉热效率,降低污染物排放浓度,设计适用于油田水套加热炉的蓄热式燃烧器,并确定最优结构参数。基于响应面法采用三因素五水平的中心复合试验设计和岭嵴分析方法,通过数值模拟分析加热炉燃烧器燃料气喷口与二次空气喷口之间相对高度、二者之间径向距离和二次空气大直径喷口间夹角三因素对辐射管内NO浓度的影响机制,确定燃烧器最优结构参数。结果表明:二次空气大直径喷口间夹角的变化对响应值的影响最为显著,较小的夹角能够获得更均匀的温度分布和更低的NO排放浓度(体积分数);采用优化后燃烧器的加热炉NO浓度明显降低,理论热效率也有一定提高。数值模拟结果与建立的响应函数模型预测值基本一致,采用响应面法优化水套加热炉蓄热式燃烧器结构的方法是可行的。

预旋调节对离心泵空化影响的试验与数值模拟

为探究前置导叶不同预旋角度对离心泵空化性能的影响规律,对带有自主设计前置导叶的IS 150-125-250型离心泵进行了空化性能试验,选用Zwart-Gerber-Belamri空化模型进行3D非稳态全流道空化流动数值模拟,结果表明:在一定的角度范围内,负预旋调节可以改善离心泵的空化性能,但超过某一角度后,空化性能将快速恶化;正预旋调节会恶化离心泵的空化性能,正预旋角度越大,恶化程度越明显。对不同预旋角度下叶轮内空泡率分布规律的分析发现,一定范围内的负预旋角会减小叶轮内空化区域,正预旋会增大叶轮内空化区域。

流体机械内部流动数值模拟方法综述

综合分析介绍了流体机械内部流动的各种数值模拟方法和最近的一些研究热点。以期有助于解决有关流体机械内部流动分析问题时采用最合适的数值方法。

无溶剂体系中酶催化合成共轭亚油酸甘油酯

采用直接酯化法,以共轭亚油酸(简称CLA)和甘油为原料,用脂肪酶Novozym 435催化合成共轭亚油酸甘油酯。结果表明:n(甘油)/n(CLA)=5,酶添加量为体系总质量的4%,65℃反应6 h后,共轭亚油酸的转化率为98.18%。所得共轭亚油酸甘油酯为淡黄色油状透明液体,酸价低于3,Novozym 435的操作半衰期为30 h。

含缺陷的高压弯管冲蚀特性影响研究

高压弯管在压裂作业过程中,由于冲蚀磨损问题极易产生缺陷,缺陷又反过来影响管道内部流动,导致弯管的冲蚀特性发生改变。为此,根据弯管处冲蚀缺陷位置及类型,建立含冲蚀缺陷的高压弯管三维几何模型,运用Fluent软件对其进行冲蚀特性数值模拟,对比有、无缺陷时高压弯管冲蚀磨损情况,分析不同缺陷因素对冲蚀特性的影响。分析结果表明:无缺陷高压弯管冲蚀磨损较为严重的区域在弯头外侧处,此区域最大冲蚀率远大于入口与出口直管段区域;含缺陷高压弯管冲蚀磨损较为严重的区域在缺陷处,且含缺陷弯管最大冲蚀率约是无缺陷弯管的6倍;含缺陷高压弯管的最大冲蚀率随着缺陷长度的增大而增大,随着缺陷宽度的增大,最大冲蚀率减小;缺陷位置在弯头0°、15°和30°处的最大冲蚀率较大,45°、60°和75°处的最大冲蚀率较小且变化较为平稳。研究结果可为高压弯管冲蚀磨损的安全预警提供参考。

带汇管的天然气管路对流量计量性能的影响研究

天然气准确计量直接影响开发、运行、配给和用户等各方的经济利益,而管路结构是影响天然气流量计量准确性的主要因素。以带汇管的天然气管路为研究对象,采用数值模拟和实验测量的方法,分别对汇管采用不同的进出口方式以及是否在其下游加装板式整流器的各种管路结构内的流场进行研究,结果表明,汇管进出口错开且无整流器的管路结构在汇管下游恢复到充分发展的湍流断面需要的长度最长,而汇管进出口相对且有整流器的管路结构则在整流器下游恢复到充分发展的湍流断面需要的长度最短。对管路结构对天然气流场影响规律的研究可直接指导天然气管路结构设计及流量计选择合理的安装位置。

子宫输卵管造影中静脉逆流与造影剂剂型及子宫内膜厚薄的相关性研究

目的:分析子宫输卵管造影静脉逆流与造影剂剂型选择及子宫内膜厚度的关系。方法:回顾分析1066例2009年8月至2013年5月来门诊并行子宫输卵管造影诊断的不孕症患者的临床诊治资料,并根据造影剂的使用剂型,将患者分为两组:碘化油组584例,碘海醇组482例。造影前4h应用B超测量子宫内膜厚度,分析不同年龄、造影剂及不同子宫内膜厚度对造影剂静脉逆流的影响并进行相关性分析。结果:在行HSG术时发生静脉逆流71例,经统计学分析可知不同造影剂和子宫内膜厚度对静脉逆流的发生例数影响具有统计学意义(P分别为0.0058、0.0005),子宫内膜厚度与静脉逆流的发生例数呈负相关性(r=-0.872,P=0.002);而静脉逆流的发生例数与造影剂剂型呈相关性(r=0.610,P=0.010)。结论:HSG静脉逆流和造影剂剂型及子宫内膜的厚度存在一定的相关性。在行HSG检查前,应首先了解患者子宫内膜的厚度情况并尽可能选择子宫内膜在6mm左右时检查;掌握水溶性造影剂适当的注射压、流速及剂量,可以降低造影剂逆流的发生率,提高HSG检查的安全性和准确性。