基于BP神经网络与NSGA-Ⅱ算法的低比转速离心泵优化

低比转速离心泵具有流量小、扬程高、效率低的特点。在满足扬程的使用要求条件下,为进一步提高低比转速离心泵的效率,通过修改叶轮子午面优化低比转速离心泵,再选择叶片出口宽度、进口shroud安放角、进口hub安放角、出口安放角和包角5个参数进行优化,以扬程和效率作为共同优化目标,采用最优拉丁超立方设计方法设计40组实验,利用BP神经网络作为优化参数与优化目标之间的代理模型,并运用NSGA-Ⅱ多目标遗传算法进行扬程和效率的寻优。寻优之后通过斜切叶轮出口抑制驼峰现象,通过多参数优化结果表明,离心泵在标准工况下扬程提升了13 m、效率提升了8.07%。

《孔雀东南飞》的人文关怀及新时代意义--对刘焦爱情悲剧原因的另类解读

《孔雀东南飞》的目的不在揭露批判,而在提醒告诫。也正是因为意在提醒告诫,使其跨越历史的长河,闪烁着永恒的人文之光。刘焦爱情悲剧提醒我们,婆媳矛盾是家庭关系中极难处理的一对矛盾。如何处理婆媳关系,《孔雀东南飞》既为读者提供了一个失败的案例,也给我们带来思考和有益的启示:婆媳相处,一定要注意生活习惯的融合,理智对待性格问题,出现问题要及时沟通交流;在亲人婚姻问题上,从现实功利的角度,而不是从情感的角度考虑问题,可能会事与愿违,导致婚姻的悲剧。

离心泵机组振动故障诊断与分析

针对某离心泵机组振动严重超标,影响服务寿命等问题,借助北京京航公司HG8908C多通道数据采集系统进行振动速度数据采集,对其振动信号进行幅域、时域分析,并运用快速傅里叶变换(FFT)信号分析方法对其频域信号特征结构进行了细化分析,并结合以往典型振动故障案例数据库,给出了该泵组由于转子部件与壳体部件间动静口环摩擦及平衡水管支撑刚度不足引起的振动故障,与拆检解体结果完全吻合.最后通过有限元计算泵转子静弯曲挠度控制转子的安装抬升余量,增加平衡水管厚度及对其焊接斜拉支撑等措施,有效地解决了该泵组振动超标问题,处理后的泵组振动信号稳定,周期性明显,频率结构正常.试验结果表明,此方案能够较好地解决离心泵机组振动故障问题,对于离心泵机组类似振动故障问题的诊断方法及处理措施具有一定参考价值.

离心泵转子动力学计算分析

本文给出了在考虑密封流体力作用下离心泵转子的动力学计算方法,针对某高压离心泵转子系统,采用商业转子动力学计算软件Madyn 2000,建立二维轴对称转子计算模型,对在不考虑密封且轴承完全刚性支承、轴承无阻尼支承、以及考虑密封且滑动轴承支承三种状态进行临界转速计算,并与实测结果进行对比分析。同时也计算了密封作用下转子的频率响应,分析了密封对频率响应的影响。结果表明:Madyn 2000软件对于离心泵转子动力学计算分析简洁可行,转子上的密封结构既有刚度贡献又有阻尼刚性,对临界转速和频率响应影响较大,直接提高了临界转速,降低了位移响应。

1000 MW级核电站上充泵外壳体热固耦合分析

核电站上充泵处于瞬间变化的温度场和热变形场中,在变化的热冲击作用下,会对上充泵的一些关键部位造成损害。此外,由于整个上充泵结构的热变形,对泵的转子的动力学性能产生严重的影响。建立了泵外壳模型,基于热固耦合理论,在阶跃载荷作用下,对其进行三维-热固耦合数值模拟分析,计算出了泵壳的热应力,并通过2种方法对热应力进行了评定。结果表明,泵壳结构体上出现的最大应力为106.74 MPa,小于ASMEⅡ所确定的材料应力强度;最大变形量为1.867 mm,小于外壳体与内壳体之间的间隙;应力叠加法和间接耦合法得出总应力强度分别为107.76 MPa和106.45 MPa,2种方法评定结果基本一致。上充泵热冲击是核电站规范中的强制性考核内容之一,通过热-固耦合仿真分析上充泵外壳体的热应力校核工作,具有实际工程意义。

离心泵环形平面密封动力特性的数值计算

离心泵转子密封结构直接影响泵的密封性能及其转子动力学特性,为了研究离心泵转子环形平面密封的密封结构与密封性能、密封动力特性之间的关系,通过建立密封动力学模型,采用CFD方法计算分析了不同密封长度、密封间隙、密封压差、转子涡动速度比、涡动振幅、进口预旋速度等参数对密封泄漏量、流体作用力及密封动力特性系数的影响。结果表明:泄漏量随密封压差和密封间隙的增大而增大,随密封长度增加而减小。预旋速度、密封长度、密封间隙及涡动速度直接影响转子的稳定性,设计时合理选择负预旋速度、较大间隙、较短的密封结构,能有效减小交叉刚度系数,增大直接阻尼系数,减小转子的不稳定区域,提高转子的稳定性。预旋速度对质量系数、阻尼系数影响不明显,但对交叉刚度系数影响较大,直接影响转子的稳定性.密封质量系数、直接阻尼系数、交叉阻尼系数及交叉刚度系数随密封长度增加而增大,直接刚度系数随密封长度增大而减小。此方法和分析结果对离心泵转子的密封设计和动力学分析具有一定的参考价值和指导意义。

IS型离心泵驼峰消除措施试验研究

为了消除某一单级单吸离心泵扬程曲线存在驼峰的现象,改善性能曲线稳定性,采取3种处理措施,分别为同时减小叶轮进口直径和叶轮出口宽度、在吸入段内增加2块对称布置的隔板、在吸入段内增加1块隔板.通过3次性能试验测试对比分析了3种措施的可行性和有效性.试验结果表明:同时减小叶轮进口直径和叶轮出口宽度,扬程曲线形状几乎无变化,驼峰依然存在,扬程整体有一定的损失和减小,对改善驼峰无明显正面作用;在吸入段内增加2块对称布置的或者1块隔板后,扬程曲线的驼峰几乎完全消失,且扬程值和效率值损失微小,消除驼峰有较明显的效果.为进一步验证吸入段内增加隔板对消除驼峰的作用,在另一扬程曲线有驼峰的单级单吸离心泵上进行试验验证,表明增加隔板后,驼峰完全消除,泵性能仅有轻微的损失,验证了此处理措施的有效性.

大型离心泵轴断裂原因分析

某大型工业离心泵在起动运行中泵轴在全功率输入端的动静部件配合处发生断裂。通过外观检查、材料成分分析、断口分析、金相组织分析、力学性能测试以及结构和应力分析等手段对断裂原因进行诊断和分析。结果表明,材质确为35CrMoV,基体组织为回火索氏体加少量粒状贝氏体,力学性能远优于设计参数。究其断裂原因,主要是由于现场操作人员违规操作,导致低压进水端腔室G未被输送介质充满,使轴套等动静转子部件之间发生干摩而热量无法及时扩散开,引起轴表面温度剧升而发生软化;当轴表面的抗剪强度低于轴表面所承受的最大剪应力时,就会首先在轴表面产生裂纹进而在剪应力的作用下发生扩展直至轴发生断裂。

离心泵叶轮口环撕裂原因分析

某大型工业离心泵在生产运行中转子叶轮口环发生撕裂。通过外观检查、成分分析、断口分析、金相组织分析和硬度测试等手段对断裂性质进行诊断,分析口环撕裂原因。结果表明:材质确为ZG06Cr13Ni4Mo,基体组织均为回火索氏体加逆转变奥氏体。可以诊断断裂性质为脆性断裂,口环撕裂的主要原因是由于基体材质中存在大量的非金属夹杂物并存在链状分布的情况,严重破坏了基体的连续性,导致叶轮口环的力学性能下降。在运行过程中的工作载荷作用下,裂纹首先在叶轮口环材质基体中的链状非金属夹杂物处萌生,并沿着非金属夹杂物扩展直至口环发生撕裂,从而引发叶轮失效。

某核电用上充泵关键部位抗震及应力分析与评定

核电用相关设备、结构物都要求具有一定的抗变形能力,且要求机电设备及仪器在设计基准地震下能够安全稳定运行。建立了核电站水泵(离心式上充泵)的机组模型,采用有限元软件ANSYS对其进行力学分析,遵照标准RCC-M 2007和ASME相关规定进行评定,分析水泵自重、设计温度、设计压力、水压试验、地震和接管载荷,对泵体关键部位进行校核分析和评定,重点分析易损坏部件轴的动力特性、振动特性及疲劳强度,结果表明,该上充泵的设计满足要求。研究对核电用设备特别是泵组设备的抗震分析具有一定的工程意义。

多级离心泵-电机轴系转子动力学分析

采用MADYN2000分析软件对离心泵密封刚度和阻尼进行了分析,得到了刚度和阻尼变化曲线。以水泵-电机转子轴系为研究对象,采用ANSYS软件建立了轴系三维转子有限元模型,分别对轴系在干态和湿态情况下的临界转速和转子应变能分布进行了分析。相比在干态情况下,湿态情况下第一阶临界转速有所增高,前四阶轴系转子的应变能均有所下降,但还是具有偏大的特点。第二阶振型以电机转子弯曲为主,在高转速情况下应加强对电机转子的振动监测。

轴承阻尼对高转速离心泵临界转速的影响

采用商用软件计算了泵用三油楔滑动轴承刚度和阻尼曲线。以多级离心泵转子为研究对象,采用ANSYS软件建立了三维转子有限元模型,在考虑滑动轴承和密封刚度、阻尼系数的情况下进行转子"湿"临界转速分析,计算结果表明在Campbell图中出现了低频涡动频率,且临界转速裕度不足。通过对滑动轴承主刚度、交叉刚度、主阻尼和交叉阻尼对涡动频率的分析得出,轴承主阻尼系数是产生该现象的主要原因。最后通过增加轴承孔半径0.01mm,降低主阻尼系数,提高了涡动频率和临界转速,为多级离心泵动力学设计提供参考。

离心泵叶轮的残余应力测试及分析

采用盲孔法检测离心泵叶轮的残余应力,了解在不同状态下叶轮残余应力的大小、分布情况和变化。分析表明叶轮的残余应力呈离散分布,主要分布在<200 MPa范围内,其中新叶轮残余应力值主要分布在<100 MPa范围内,而旧叶轮大多分布在100~200 MPa范围内。了解这些对新叶轮加工过程的控制及可靠性的提高起一定的指导作用。

创新思维 让课后习题设计靓起来——以《小狗包弟》为例

一、创新思维和语文教学在知识经济时代,创新精神是现代人应该具备的品质。创造性思维是思维活动的最高形式,能促使人积极地探索和创新,对学习和工作有着极重要的作用。教学中真正要达到灵活自如地进行创造性思维训练的境界并非易事,需要教师有新颖科学的设计。在语文教学中,处处有学生创造性思维训练的时机,学生独特的思维火花时时撞击迸发,教学时要有目的地训练,方可开发学生潜能与智慧。

基于超单元方法的转子动力学分析

以水泵转子为研究对象,建立了三维转子有限元模型。采用基于旋转子结构方法的超单元减缩了该转子模型的30%自由度,该方法考虑了陀螺效应的影响。减缩模型前10阶固有频率最大误差为0. 23%,计算得到的前四阶临界转速最大误差为0. 3%,且振型基本一致。考虑到转子应变能无法直接从结果中提取,最后利用扩展超单元方法,将超单元转子与非减缩单元进行了转子应变能对比,结果表明转子应变能最大误差为2%左右。该方法可用于三维模型转子动力学设计中。