离心泵噪声研究的综述和展望

回顾了离心泵噪声研究的国内外现状。首先总结了离心泵噪声的来源,并对离心泵噪声来源的研究进行分类评述:机械结构影响离心泵噪声的研究,包括蜗壳几何形状与叶轮影响离心泵噪声的研究;流体动力影响离心泵噪声的研究,包括对汽蚀、流固耦合与湍流诱发噪声的研究。而后从离心泵诱发噪声的数学模型推导、数值计算与试验研究三个方面对研究离心泵噪声所使用的方法进行了总结;最后讨论了目前研究存在的一些问题和今后的研究方向。

离心泵流体激励力诱发的振动:蜗壳途径与叶轮途径

研究蜗壳、叶轮途径流体力诱发的离心泵振动,分析CFD蜗壳内表面流体力作用下电机-离心泵-机架FEM模型瞬态响应;用Newmark-β算法分析CFD叶轮表面流体合力、合力矩作用下叶轮-转轴-支撑-机架转子动力学模型响应;并对比蜗壳、叶轮两条途径流体力诱发离心泵基座振动。结果表明,泵内表面流体压力脉动为宽频激振源,会诱使离心泵系统产生各阶模态振动;流体力通过叶轮途径诱发离心泵基座振动位移幅值谱最大峰值出现在叶轮转频处,振动加速度幅值谱最大峰值出现在叶轮流道通过频率处,而非叶片通过频率处;流体力通过蜗壳途径诱发的离心泵基座振动远小于叶轮途径诱发的振动,叶轮-转轴-支撑-机架为流体激励诱发离心泵基座振动的主要途径。

离心泵叶轮流体激励力研究

研究叶轮流体激励力为研究离心泵流体激振基础之一。基于对单级单吸式离心泵内非定常流场的CFD计算,通过积分得出叶轮转动过程中叶轮各表面所受空间三方向流体力与力矩;分析各表面对合力及合力矩贡献;通过测试离心泵转轴径向振动位移验证所得结果表明,叶轮各表面流体力空间三向合力与绕三个正交坐标轴的合力矩均周期波动,其中两相互垂直的叶轮径向流体合力均以叶轮转动一周为一个周期,其余方向合力与绕坐标轴的合力矩均以相邻叶片通过蜗舌时间一个周期;叶片所受流体径向合力是叶轮所受径向流体力的主要来源,叶轮前盖板外表面与后盖板外表面之间的压力差决定叶轮所受轴向力大小,前盖板流体压力分布不均匀程度决定叶轮绕径向转矩大小,叶片所受流体力是叶轮绕转轴转矩的主要原因。

基于小波分析的发动机气缸失火故障诊断

发动机加速过程中失火是常见故障,运用了发动机主轴瞬时转速进行失火故障的诊断。采用磁电式传感器测定了发动机在正常与故障的4种工况下从怠速急加速到高速过程中的瞬时转速,并用db3阶小波对各工况下转速信号进行分解与重构,以重构波形分析对比了各工况下的转速波动状态与加速过程的信息,从而判断发动机是否失火以及失火故障类型。结果表明,发动机失火时,瞬时转速的重构信号与正常工况转速重构信号相比,波动幅值、怠速段和高速段的稳定转速、加速时间有显著差异,这种失火故障的诊断方法是可行的和有效的。

SKS炼铅氧气底吹炉的分析

为揭示SKS氧气底吹炉内、外部不可逆损失的机理,采用平衡分析法建立SKS氧气底吹炉的分析模型,对SKS氧气底吹炉的能量、损失分布状况以及效率进行计算和分析,并对热、平衡2种分析方法进行比较。研究结果表明:当没有烟气回收装置和余热利用设备时,SKS底吹炉的效率仅为25.28%,排烟损失、输出产品的物理和内部化学反应等不可逆损失达74.72%,炉子的节能潜力很大;总流量为1.5272752×1011J/h,远远大于总热流量6.3994250×1010J/h,说明平衡分析比热平衡分析更能反映SKS氧气底吹炉的物质流和能量流的本质,应推广采用效率来评价类似有色冶金炉窑的运行状况。

相空间重构延迟时间互信息改进算法研究

针对改进互信息算法利于快速可靠获得时间序列相空间重构的延迟时间问题,通过等边缘分布2、4等分Lorenz时间序列构成平面分析Cellucci互信息算法缺陷;用大小顺序值代替原序列数值、判断新序列数值所在等边缘概率区间获得概率分布矩阵、修正概率分布矩阵最末行与列改进Cellucci互信息算法;以改进算法所得最佳延迟时间进行Lorenz时间序列相空间重构并以小数据量法得出其最大Lyapunov指数,对比雅可比矩阵法所得最大Lyapunov指数以确认改进算法的有效性。结果表明,时间序列长度不能整除划分区间数时Cellucci互信息算法会获得错误的最佳延迟时间;所提改进算法能消除Cellucci算法缺陷,且计算速度快于Fraser算法;数据序列长度较大时改进算法结果更稳定;由两种最大Lyapunov指数计算方法所得结果间误差较小,表明改进的互信息算法有效、可靠。

离心泵流体激励力的研究:蜗壳部分

研究了叶轮转动过程中离心泵蜗壳所受流体激励力。基于CFD计算了离心泵叶轮转动过程中的瞬态内流场,而后积分得出蜗壳内表面三个方向上流体激励合力并进行频谱分析,最后运用九次多项式拟合、傅里叶级数与分段多项式拟合分别建立叶轮单周转动各向流体合力数学模型。结果表明:蜗壳所受出口方向、进口方向与垂直于进出口方向的流体激励力以叶片通过频率为基频波动,且波动幅值依次减小,波谷均出现于叶片通过蜗舌时;采用三段多项式拟合所建的数学模型与原始波形有最小的偏差,并且具有较低阶次。

基于相空间重构离心泵基础振动的研究

确定离心泵基础振动主要影响参数的数量,有利于对基础振动影响参数进行分级并进一步指导低振动离心泵基础的设计。通过隔离电机、管道振动的离心泵试验台架,测试了基础上4个测点的振动位移;运用Tisean3.0通过Fraser互信息算法得出了各测点振动位移时间序列的最佳延迟时间,基于该延迟时间通过伪最近邻点法确定各测点振动时间序列的嵌入维数;最后基于所得最佳延迟时间与嵌入维数对离心泵基础振动时间序列进行了相空间重构,以确定所得延迟时间与嵌入维数的准确性。结果表明,虽然离心泵基础上同一平面内不同测点的振动位移时间序列时域信号不同,但在相空间的重构中具有相同的延迟时间与嵌入维数;不同长度的振动位移序列数据段得到相同的相空间重构参数,表明通过振动位移序列进行相空间重构以确定离心泵基础振动影响因素个数具有稳定性;离心泵基础振动位移时间序列在重构的相空间中具有明显吸引子存在,表明离心泵及其基础所组成系统具有确定的振动规律存在;所建立离心泵试验台基础振动的嵌入维数为4,表明其主要影响参数小于或等于4。

利用缸盖振动信号检测发动机功率的试验研究

用发动机缸盖的振动信号进行了发动机功率检测试验。基于LabVIEW建立的虚拟仪器系统,运用加速度传感器测定了发动机从怠速急加速到高速过程中的缸盖振动信号,对发动机怠速段、高速段的振动信号进行了频谱分析,同时对比分析了低频振动信号与发动机转动时测得的脉冲信号。结果表明,发动机缸盖振动加速度信号中低频振动信号的周期与发动机转动周期有确定的对应关系,用低频振动信号峰值点可以分离出发动机的转速,从而可根据无负荷测功角加速度原理得出发动机不同转速下的有效功率值,因此利用发动机缸盖振动信号进行功率检测的方法是有效可行的。

SKS炼铅鼓风炉的能量分析和火用分析

为挖掘SKS炼铅系统的鼓风炉(SKS鼓风炉)的节能潜力,在现场测试数据的基础上,采用能量分析法和火用分析法分别对SKS鼓风炉的能量收支火、用量收支分布状况进行了衡算和分析.结果表明:SKS鼓风炉的热效率和火用效率分别为47.55%和38.88%.采取减少排烟损失、利用冷却水带走的能量、采用高铅渣直接还原新工艺等措施可以提高炉子的热效率和火用效率;仅利用鼓风炉冷却水带走的能量就可以使炉子的热效率提高到71.34%,火用效率提高到43.01%.SKS鼓风炉的火用输出总量要远小于火用输入总量,内部不可逆火用损失占总输入火用的41.85%.SKS鼓风炉总火用量收入为总能量收入的1.61倍,这说明SKS鼓风炉的能量和火用量衡算已经没有太大的相关性,火用分析更能够反映出系统的物质、能量消耗的本质,而且SKS鼓风炉的火用分析要比能量分析更简单.

泛火用分析方法及其应用

为分析和评价原材料、能源、资金、劳动力等不同类别的要素资源在生产过程中的综合利用情况,提出泛火用概念和泛火用分析方法,建立系统的泛火用分析和评价模型,定义泛火用利用系数和可持续发展指数等量化指标。利用泛火用分析方法和模型对SKS炼铅系统和太阳能光伏发电系统进行分析和评价。研究结果表明:SKS炼铅系统等冶金生产系统的泛火用利用系数很低,可持续发展性较差,节能措施应以降低这类生产系统的不可再生资源特别是不可再生能源的消耗为主;太阳能光伏系统的可持续发展性能优越,其节能工作应以降低太阳能电池的制造成本和设备安装成本为主。

地理信息云平台数据库架构探讨

本文从"一张图"概念入手,分析了地理信息云平台的作用和主要特点及分类,说明了地理信息云平台数据库内容、数据更新机制和方法,从数据应用角度讨论了地理信息云平台数据展示研究的必要性,并全面分析了地理信息云平台数据库体系架构和各类云平台之间的相互关系,探讨了地理信息云平台数据体系。

离心泵转子动力学模型中流体力的简化

采用叶轮流体力的简化方式可以提高离心泵流体激励诱发振动的计算的准确程度。根据达朗伯原理对试验台架建立了包含离心泵基座的四圆盘三轴段转子动力学模型;将流体力分别简化为叶轮内20%流体质量、40%流体质量、CFD集中力与力矩,采用Newmark—隐式算法对转子动力学模型进行瞬态响应分析。结果表明,将叶轮上流体力简化为CFD;所得集中力与力矩时;可有效得出离心泵运转过程中流体激励所诱发的基座振动。而所获得的基座振动位移与加速度幅值均远大于将流体力简化为叶轮内20%或40%流体质量所获得的基座振动数值。另一方面,将流体力简化为叶轮内40%流体质量所获得的基座振动大于简化为叶轮内20%流体质量所获得的基座振动。

射频功率对F-DLC薄膜结构及场发射性能的影响

采用射频等离子体化学增强型气相沉积法,以CF4和CH4为源气体,氩气为载气,在不同射频功率下制备了掺氟类金刚石(F-DLC)薄膜样品。用原子力显微镜观测了样品的表面形貌,用X射线光电能谱仪及拉曼光谱仪等表征方法对样品的键合结构进行了测试、分析。结果显示:薄膜表面致密均匀,射频功率增加,薄膜表面均方根粗糙度增大,膜内sp2杂化结构相对含量增加。样品的场发射性能测试显示:高射频功率下制备的F-DLC薄膜样品的场发射阈值低,场发射电流密度升高。其主要原因是:随着射频功率的增加,薄膜的表面粗糙度增大及薄膜的石墨化程度增加引起。

水库温差能在制冷空调中的利用研究

分析了水库的水温分布规律 ,结合工程实例说明 ,大型水库蕴藏着巨大的可再生的自然温差能 ,充分利用此能源可以提高空调设备能效系数 ,减少空调设备的初投资和运行费用 。

西部高校大学物理演示实验教学改革实践

大学物理演示实验在大学物理教学中具有重要地位,要解决大学物理演示实验教学中现存的主要问题,必须整体优化大学物理演示实验教学内容体系,力求实现其形式多元化与系统管理方法体系,充分利用多媒体及校园网平台进行物理演示实验教学。

“电力当量折标煤”统计制度对节能减排的负面影响

文章对我国目前采用"电力当量折标煤"的新能耗统计制度对节能减排有可能产生的负面影响进行了理论分析,并对行业节能减排的实践进行了探讨。文章建议恢复使用电力等价系数进行电力消费的统计核算,进一步完善我国节能减排的考核评价制度和法律政策体系,鼓励按质用能,以进一步提高我国能源利用效率。

基于GIS进行精准扶贫的效果评价方案探讨

资源占有和再生产能力的提高是扶贫工作的主要内容。根据已有地理信息数据,结合实地调查的扶贫区块或贫困人口资源占有和再生产能力情况,采用地理信息技术方法对贫困人口占有的有效资源和劳动因素进行分析,评估返贫风险,根据扶贫工作前后贫困人口的资源占有和再生产能力变化情况进行精准扶贫效果评价,为扶贫工作有序推进提供数据支撑。该方法同样适用于区域经济建设成果评价,对制定乡村振兴战略具有参考作用。

结合实践教授热力学第二定律的体会

本文总结了结合实践教授工程热力学重要原理热力学第二定律的方法、效果和体会。指出:结合实践教授热力学第二定律,将生活和工程实际中的应用展现在课堂,既能使教学过程轻松活泼,又能提高教学质量。