往复式注水泵盘根盒法兰螺栓断裂故障处理技术总结

往复式注水泵主要用于油田高压注水以及需要高压液体的各种设备,在平台生产水系统中占据关键作用,属于油田十大关键设备之一。某平台沙河街注水泵盘根盒法兰螺栓断裂一根,导致密封失效、漏水。通过维修人员拆检、故障判断,及时对故障点修复,在短时间内及时处理,减小了对油田注水系统的影响。

高效节能泵站的控制策略

作为液压系统的动力源装置,液压泵站可以促进国民经济发展及节约能源,在现代工业和城市中具有重要作用。针对高效节能泵站提出了模糊PID控制方法。首先,针对高效节能泵建立了该系统的数学模型。其次,针对高效节能泵站,提出了模糊PID控制方法来控制系统。最后,在MATLAB/Simulink环境平台中构建系统的传递函数及控制器,并将模糊PID控制方法与PID控制方法进行比较,验证了该控制方法的有效性。结果表明,对于高效节能泵站提出的模糊PID控制方法可显著提高系统的跟踪精度。

离心泵叶轮内的网格生成与计算流体力学分析

根据离心泵叶轮通道的几何和流场特点,探讨了离心泵叶轮通道结构化多块网格划分中的一些处理方法。同时应用标准k-ε紊流模型加壁面函数法对离心水泵叶轮内部的三维紊流流动进行了雷诺平均N-S方程的数值计算与分析。分析了离心泵叶轮叶型对流速分布、压力分布和泵性能的影响,研究了离心泵叶轮通道内流动规律,并以计算流体力学(CFD)分析结果为依据,对离心泵叶轮进行了叶型优化设计。结果表明进行离心泵叶轮内三维紊流数值计算可为离心泵叶轮叶型优化提供详细的数据,应用CFD分析技术可提高离心泵叶轮的设计水平。

混流式水泵水轮机全特性曲线S形区流动特性

混流式水泵水轮机转轮的离心效应较混流式水轮机明显,形成了全特性曲线上的S形特性。该S形区水泵水轮机流道内流动状况很不稳定,为了详细了解该区域的流动特性,选取等开度下水轮机工况、水轮机飞逸工况、零流量附近水轮机制动工况、零流量附近反水泵工况以及反水泵工况等5个工况点进行全流道定常流和非定常流数值分析。定常流动分析表明:全特性曲线上的S形区转轮和导叶流道内存在大量的涡,消耗了大量的水能,致使机组输出功率很小。非定常流场计算表明:在S形过渡工况区,蜗壳与尾水管直锥段内的压力脉动频率与幅值均相近,且幅值小;而导叶至叶片的无叶区和叶片进口的压力脉动幅值高,主要为高频脉动。

水泵水轮机泵工况转轮流场分析

基于三维定常N-S方程和标准k-ε湍流模型,采用贴体坐标、结构化网格和基于有限体上的有限元法,对400m水头水泵水轮机模型转轮泵工况进行内部流场模拟,通过转轮内部有限体上的速度、压力积分求解转轮扬程、净正吸出高度和效率,从而预测转轮泵工况的能量、扬程及空化性能,并对转轮的内部流速分布、涡分布和叶片压力分布进行了分析研究。

南水北调东线工程水泵机组结构选择

针对南水北调东线工程特点,分析了其梯级泵站对主泵机组的要求。根据现有大型水泵机组应用情况和技术水平,综合考虑可靠性、维修性、环保性和土建设备投资、运行费用等多方面因素,从提高工程总体效益出发,提出了梯级泵站主泵机组适宜的容量、泵型、机型、轴线形式和关键结构,结论对工程的规划设计、设备选型和运行管理具有参考价值。

基于灰色线性回归组合模型的故障率预测

针对武器装备在使用过程中故障率变化的复杂性,提出了灰色线性回归组合模型的故障率预测方法。该模型用线性回归方程和指数方程的和来拟合故障率曲线,它可以改善线性回归模型中没有指数增长趋势和GM(1,1)模型中没有线性因素的不足。通过对装备备件故障率的预测分析表明,灰色线性回归组合模型在故障率预测精度上优于单一的灰色模型和线性回归模型,且不要求对所提供的历史数据具有典型的分布规律。该模型的预测结果可以为装备的维修工作提供决策依据。

基于新陈代谢组合模型的装备故障预测

针对武器装备故障预测的难点,在灰色GM(1,1)模型和线性回归模型的基础上结合有效度原理建立新的组合模型,该模型是两种模型的拟合。通过对等时距测量的原始数据进行模拟和预测,来估计系统何时达到故障数据的上限,依此来推断系统的故障时间,同时引入新陈代谢法来提高此种方法的预测精度。最后以某型雷达发射机的输出电压数据为例,验证此种模型在故障预测中的有效性和实用性。

基于变工况运行的泵能耗指标计算方法

为了对变工况运行水泵的能耗进行合理的评价,根据水泵性能曲线和流量随时间变化规律,在三维空间建立了水泵运行状态体系。通过功率对时间进行积分求得水泵在某时段的电能,通过二重积分计算水泵在该时段的提水量与扬程之积,进而提出了一种变工况条件下水泵能耗指标的计算模型,解决了现有水泵能耗指标计算方法的局限性。以某泵站水泵运行数据为实例,运用新的能耗指标计算方法进行了计算,证明该计算方法能够对变工况下运行的水泵能耗进行合理的计算。

水力机械多功能模型试验台循环管路系统水力设计

介绍了河海大学水力机械多功能模型试验台循环管路系统的水力设计 ,着重介绍了模型试验台的水力计算和试验台的多功能性。

轴流泵3D实体造型的自动实现

针对目前轴流泵三维(3D)实体造型缺乏自动实现的特点,提出了一种自动实现轴流泵3D实体造型的方法。该方法将数据文件作为水力设计软件和三维造型软件Pro/Engineer之间的桥梁,利用叶片表面离散点表达方式灵活的特点,来构造任意形式的叶片柱面截线的平面展开图,以此生成具有足够精度的叶片特征曲线。在该方法中,轮毂利用二次开发工具Pro/Toolkit和特征描述法直接完成造型;叶片则由特征曲线混成叶片的正背面,再融合叶片的所有表面得到封闭曲面,根据封闭曲面得到实体造型。这种方法的特点是:充分利用了Pro/Toolkit快速灵活的优势,所完成的造型程序适用性强,精度高,可实现任意形式的轴流叶轮的三维自动实体造型。文中给出了叶轮实体造型实例。

小型太阳能直流水泵的性能测试研究

自行配置了一套小型太阳能直流水泵,该设备具有装置简单、经济成本低、稳定性好及实用等优点,并在昆明地区进行了性能测试研究。其测试结果表明:辐照度大于450W/m2时该设备运行良好,并且提水高度在0～30m时较适用。可用于阳光充足无电力地区的深井取水、农作物灌溉、及河流、水库、水渠等提水工程。

超高压压裂泵泵头体自增强再处理研究

自增强技术是提高超高压压裂泵泵头体寿命的有效方法。针对自增强处理形成的残余应力易出现松弛现象,开展了对泵头体再次自增强处理的研究。分析了初始自增强处理的最佳自增强压力的计算方法,得出了最佳压力值为637.7 MPa;并计算了泵头体在最佳自增强压力作用下的残余应力及工作应力分量值。确定了泵头体危险处沿内腔十字交叉孔面法线方向的应力分量对泵头体疲劳寿命的提高或降低起主导因素。根据法向残余压应力的衰减量,研究了泵头体再次自增强处理压力及残余压应力层深度变化的规律。结果表明：当泵头体内腔残余应力衰减量达到40%~45%范围内,需要进行再次自增强处理;且实施再次自增强处理所需的自增强压力应略高于或等于初始自增强处理时的最佳自增强压力。

变频驱动并联水泵变压变流量运行优化调度

分析了变频驱动并联水泵变压变流量运行优化调度问题的常用建模方法 ,并比较了各种方法的优劣。常用的方法是以水泵轴功率作为目标函数 ,以供水指标和高效区为约束条件。另一种方法是以满足扬程指标时的实际流量与所需流量之差的二次方作为目标函数 ,以水泵的高效区作为约束条件。提出了一种新的建模方法 ,模型物理意义与实际工况严格相符 ,具有较高的精度 ,满足了工程中对水泵切换频率尽量小的要求。

大型低扬程水泵机组结构分析比较研究

简述了我国大型低扬程水泵及配套电机的结构功能形式 ,从安全性、稳定性、可靠性、耐久性、安装性、维修性和系统效率等方面 ,对各种结构功能进行了全面比较 ,分析了关键部件结构故障失效机理 ,提出了机组结构设计。

混凝土搅拌运输车搅拌罐内部流场的CFD分析

搅拌叶片是搅拌设备的主要部件,叶片周围的流动是相当复杂的三维、非定常、不可压缩粘性流动,搅拌罐内流体的流动状态直接影响搅拌叶片的性能。为了进一步获取搅拌罐内部三维流场的其它参数,为搅拌叶片的设计提供理论依据,以有限元法为依据,对搅拌罐内部流场的速度、压力进行CFD分析,初步得出了搅拌罐内部流场主要特征和分布规律。

基于LabView的水泵性能检测专家系统

介绍了一种基于虚拟仪器技术的水泵性能检测专家系统,实现对各种信号的实时采集、分析和处理,运用虚拟PID控制器实现了流量自动控制,利用LabView多项式拟合模块对性能曲线进行拟合,并通过图片输出方式显示性能曲线,达到了快速准确判断水泵运转状态的目的。

基于光滑区的水泵原型与模型水力效率换算方法

分析模型试验雷诺数范围及布拉修斯公式的适用性,研究莫迪系列公式中原型与模型尺寸比指数、摩擦损失和旋涡损失比例,对采用增加旋涡损失的同时减小摩擦损失的处理方法进行了探讨;提出了基于雷诺数适应范围大、与尼古拉兹实验符合性好的Prandtl-Colebrook摩擦因数公式进行原型与模型水力效率换算的新方法,并与新发展的莫迪公式、IEC60995—1991《考虑比尺效应的水力机械模型验收试验确定其原型性能》方法、JIS B 8327—2002《利用模型泵测试泵性能的试验方法》进行了计算比较,表明所提出的新方法具有理论性强、计算方法简单、计算精度高的优点,可以作为水力机械原型与模型水力效率换算的新方法。

混流式水轮机转轮优化设计的空化流计算

采用求解时均N-S方程,结合气液质量输运方程的两相流方法,在水轮机优化设计中进行转轮的空化流场分析。结果显示:在高水头下适当增加叶片包角,延长出水边,数值计算效率为94.7%,明显高于改型前的93.4%;叶片压力分布更为均匀,最优工况点的临界空化系数也低于改型前的0.03,空穴区域减小,转轮的空化性能得到改善。计算结果与实验结果相符,为转轮的再优化设计提供了参考依据。

潜水电泵故障率分布的试验研究

潜水电泵是量大面广的通用泵,对整机而言是可修复的。采用可维修的随机故障过程理论,通过大量的台架试验和现场试验,应用可靠性理论对试验数据进行统计分析,指出潜水电泵寿命分布的规律性,即潜水电泵在整个寿命期内,其故障分布函数为威布尔分布,在0～600 h期间,属于早期故障,600～3 200 h期间为偶然故障阶段,3 200 h以上为耗损故障期。潜水电泵经过充分磨合后,在偶然故障阶段,故障过程符合平稳的泊松过程,可用指数分布来描述其故障率。对于未经磨合的潜水电泵,其整个寿命期内的故障过程可用威布尔分布来描述。试验结果表明,提高潜水电泵寿命的关键是提高机械密封、保护器的质量水平。研究结果对潜水电泵的可靠性考核和可靠性设计具有重要的应用价值。