叶片出口安放角对离心泵作透平噪声的影响

为研究叶片出口安放角对离心泵作透平内外场噪声的影响,运用声学边界元法(boundary element method,BEM)分析透平在叶轮和壳体壁面偶极子作用下产生的内场流动噪声,基于声学有限元的自动匹配层技术(finite element method/automatically matched layer,FEM/AML)计算考虑结构振动壳体声源作用的外场噪声,并验证了内场噪声计算方法和壳体结构有限元模型的准确性。结果表明,壳体偶极子作用的流动噪声能够体现多声源的共同作用,基于BEM法计算与试验频谱曲线吻合较好,叶频处误差仅为3.7%。效率随出口安放角的增加在全流量范围内均降低;以1/3倍频程A计权总声压级和总声功率级为评价指标,叶片出口安放角对透平噪声有一定影响;综合考虑水力性能和噪声,叶片出口安放角为30°透平综合性能较优。该文为后续噪声控制的研究提供了参考。

叶片出口安放角对单叶片泵性能的影响

为改善单叶片泵的性能,采用数值模拟与外特性试验相结合的方法分析了叶片出口安放角对泵性能的影响.基于SIMPLEC算法和RNG k-ε湍流模型,通过ANSYS CFX软件求解三维N-S方程,对叶片出口安放角分别为10°,14°,18°,22°和26°的单叶片泵内部流场进行了数值分析,得到了泵的速度场、压力场,并获得了泵外特性及所受径向力,数值计算所得扬程与试验结果具有较好的一致性.结果表明单叶片泵扬程、功率、效率均随叶片出口安放角增大而提高,但叶片出口安放角增大到18°以后,由于叶轮内流动滑移加剧,变化不再显著;不同叶片出口安放角单叶片泵内流场整体分布相似,但叶片压力面前端脱流区随叶片出口安放角的增加而增大,压力面的相对速度随叶片出口安放角的增加而减小,隔舌处的流动随叶片出口安放角的增加而变得顺畅;叶轮及蜗壳所受径向力随叶片出口安放角的增加而增大,叶轮所受径向力在设计点工况附近最小,而蜗壳所受径向力随流量增加而减小.

出口安放角对离心机加速盘性能的影响

选取双级活塞推料离心机加速盘为研究对象,借鉴泵叶片设计思想,在对其叶片曲线分析的基础上,建立了三维计算模型,采用Fluent软件进行内部流场计算。选取物料在出口半高度处速度和横截面内湍流强度为研究对象,分析了等变角螺旋线和渐开线这2种类型曲线的出口安放角对加速盘内部流场的影响。计算结果表明,不同类型的曲线叶片,其出口安放角变化造成的影响是不同的,应分别加以考虑。等变角螺旋线出口安放角应小于35°,对于渐开线,当出口安放角为16.4°时对物料加速是有利的。研究结果为活塞推料离心机加速盘设计理论的完善提供了一定的参考依据。

叶片出口安放角对油涡轮性能的影响

根据油涡轮各部件的基本结构与工作原理,推导出油涡轮中能量转换与几何参数之间的关系方程,分析了油涡轮有效轴功率随叶片出口安放角β2的变化规律。本文结合1000MW汽轮机组配套油涡轮研发,借助CFD软件对叶片出口安放角β2分别为22.5°,18°,13.5°和10°4种设计方案的油涡轮进行多工况数值模拟。理论分析和多工况数值模拟都表明:在一定范围内随着叶片出口安放角减小,油涡轮的有效轴功率会随之增大,且"n-N T"曲线更平坦,不仅能够满足油涡轮的调节特性要求,而且还具有较好的稳定性。由此证明文中分析方法可以为完善油涡轮的设计理论奠定一些基础。

导叶出口安放角对双向轴流泵水力性能影响研究

随着湿地生态保护治理过程中对双向轴流泵的需求日益增加,开发设计双向轴流泵已然成为重要课题,为了探究导叶出口安放角对轴流泵双向运行性能的影响,以一台比转速为903的轴流泵为研究对象,利用ANSYS CFX软件的标准k-ε湍流模型对5种不同导叶出口安放角的双向轴流泵进行定常和非定常数值模拟,研究分析了导叶出口安放角对轴流泵双向运行的外特性、水力损失、内部流场、压力脉动的影响。结果表明:正向运行设计工况下,减小导叶出口安放角,可减小导叶部分水力损失,并且减小导叶吸力面低压区面积,因脱流产生的能量损失也随之减小,轴流泵效率明显增大;设计工况反向运行时,随着导叶出口安放角的减小,导叶回收能量的能力也随之减小,导叶部分水力损失增加,并且轴流泵效率降低。改变导叶出口安放角度,可对正向运行时轴流泵内压力脉动产生一定影响。适当增加正向运行时导叶出口安放角均能在一定程度上减小轴流泵内压力脉动幅值,改善能量损失;导叶出口安放角对双向轴流泵反向运行时的压力脉动幅值大小无明显影响。因本次研究的轴流泵为双向运行,结合正反两向效率变化相反的情况,考虑该轴流泵在双向运行时均有较高效率的运行范围,所以取导叶出口安放角为80°时,双向轴流泵综合性能最优。

叶片出口安放角对中比转速离心泵非定常性能的影响研究

以比转速为103的中比转速离心泵为研究对象,建立了叶片出口安放角分别为24°、27°、30°的3种离心泵模型,然后通过CFD计算方法,分别获得了不同工况下离心泵的外特性和非定常性能。分析结果表明:设计工况下存在一个最佳的叶片出口安放角使离心泵的效率最高;设计工况下,叶轮流道内监测点的压力脉动受改变叶片出口安放角的影响较小,尤其是叶轮进口处,而改变叶片出口安放角时蜗壳流道内各监测点的压力脉动变化较大,各个位置的变化规律不一致;小流量工况时,叶轮的径向力随着叶片出口安放角的增加逐渐增大,但随着流量的增加,在改变叶片出口安放角时叶轮径向力变化较小,在1.4Qd时最为明显。

叶片出口安放角对离心泵内流场影响的研究

采用Fluent软件对离心泵的内部流场进行了数值模拟,分析了离心泵内压力和速度的分布规律,得到了叶片出口安放角对离心泵速度场和压力场的影响规律。

水泵叶轮出口安放角与功率关系的分析研究

针对某些给水泵高效叶轮功率太大而出现电动机过载问题,阐述了DG270-150型高压给水泵原始参数,通过计算分析找出了叶轮出口安放角与给水高度、流量和功率的关系,能够使水泵降至额定功率运行。

基于PumpLinx的叶片出口安放角对离心泵内外性能影响的研究

为了全面深入了解叶片出口安放角对离心泵内外工作性能的影响,选取某单级离心泵模型为基础,通过改变叶片出口安放角大小获得6组离心泵水力模型。基于SIMPLEC算法、标准κ-ε湍流模型和雷诺时均的N-S方程作为流动控制方程,通过PumpLinx流体机械仿真软件对不同出口安放角的水力模型进行数值模拟,得到了相应的压力、速度、水力空化云图。通过对比分析,得到了叶片出口安放角对离心泵内外工作性能和空化的影响规律。

大型灯泡贯流泵装置导叶出口安放角智能优化设计研究

目前贯流泵导叶设计方法与常规轴流泵导叶相同,但是贯流泵导叶轮毂侧的扩散流动导致其流态与轴流泵导叶大不相同,为了进一步改善灯泡体区域及导叶的水力性能,贯流泵导叶的出口安放角作为优化目标,对导叶出口安放角变化规律实现了参数化,采用二次函数曲线拟合导叶出口安放角增量的变化规律,用一种智能优化方法找到从轮毂到轮缘的最优的导叶出口安放角变化规律。采用了最优拉丁超立方、多层前馈神经网络和粒子群算法构建了多目标优化系统。结果表明,泵装置的扬程提高了0.07 m,装置效率提高了1.83%;泵装置的总损失由0.761 m降低到0.624 m,降低了0.137 m;经优化后导叶内部速度分布更加均匀,导叶出口处的脱流现象减缓明显,导叶出口处及灯泡体内的流速分布较为均匀,且流线分布光顺,说明导叶体经优化后可较为理想地对叶轮出口的流动进行调节,保证了导叶内及灯泡体内流动的稳定;其次,对比发现经优化后出水流道内的低速区减少明显,流动紊乱程度降低,从而导致导叶及灯泡体内流动损失的降低。

混流叶轮叶片进出口安放角参数试验设计研究

通过对叶片进出口安放角的筛选试验,获得关键的显著因子,并使用最速上升法确定了显著因子中心点。通过采用Box-Behnken方法进行了响应面的试验设计,并分析研究了安放角因子的交互效应,最后研究基于响应曲面法的目标函数并进行性能预测对比。经过叶片进出口角的显著性研究分析,β11、β51和β52为显著因子,其P值分别为:0.019、0.037和0.048。采用最速上升法确定了中心点分别为:β11=43.5°;β51=20°;β52=17°。采用最小二乘法拟合叶轮效率和扬程与叶片进出口安放角度参数的二次函数模型,通过方差分析和回归模型的分析和研究,表明拟合的函数模型误差小,验证了叶轮效率和扬程回归模型的可行性。采用响应曲面法对叶片的进出口角度进行了优化,优化后的参数为:β11=35°;β51=25.5°;β52=18.5°,优化后泵和叶轮的效率得到了较大的提升,分别为0.8%和0.82%。

基于遗传算法的核电站反应堆冷却剂泵叶轮叶片多目标优化设计

利用Kriging模型建立了叶轮叶片进出口安放角参数与泵性能的关系,采用遗传算法对叶片参数进行多目标寻优并进行性能预测和对比分析。结果表明:β11、β51和β52为反应堆冷却剂泵叶轮叶片进出口角参数的显著因子;β11=43.3°、β51=22.9°和β52=18.4°为最佳叶片进出口安放角参数组合;优化后,叶轮效率在0.8qV,d、1.0qV,d和1.2qV,d3个工况点相对于原叶轮分别提高了1.24%、1.1%和0.5%;叶片吸力面上压力载荷提高;叶片压力面上展长比为0.5和0.95时,叶片出口区域压力载荷提高。

710化工主循环泵叶轮改造与设计

分析了原进口叶轮性能的缺陷和缺陷产生的原因,给出了循环泵新叶轮改造的方法,着重计算了叶轮的出口安放角。试验和实际工况运行结果表明,新叶轮水力设计方法合理,与流程运行需要相匹配,达到了预期的目的。

海水循环泵叶轮多参数组合变型设计研究

在某核电站海水循环泵实际运行中,其选型扬程高于实际需要扬程的上限值,针对这一问题,以原模型额定工况点扬程的80%为变型目标,提出了一种基于多参数组合变型的叶轮改造设计方法。首先,在原有模型的基础上,选择叶轮外径、叶片出口安放角、叶片包角和叶轮出口宽度为研究因素,通过基于计算流体力学(CFD)数值模拟的正交试验设计,进行了变型参数分析;然后,总结了各参数与海水循环泵性能之间的关系,进行了变型方案设计,并比较了单因素变型设计与多因素耦合变型设计之间的区别,得到了主要参数的组合变型方案;最后,通过适配其他变型参数,得到了最优变型组合方案,分析了降低扬程和提升效率的流场特点,得到了多参数组合变型对海水循环泵叶轮性能的影响规律。研究结果表明:在额定工况点,变型后的海水循环泵扬程降低了18.57%,效率提升了0.63%,相比仅改变叶轮外径和仅改变叶片出口安放角降低扬程,循环泵的效率分别提高了7.52%和3.27%。

恒压离心泵的开发与应用

HY型恒压离心泵的最大特点是无需调速,流量-扬程曲线平坦,即泵流量在工作范围内变化时,其扬程几乎保持恒定不变;采用了经改进的叶轮,可以达到效率不低于同参数的普通离心泵;可以通用普通离心泵的泵体,制造成本低,可靠性高,使用维护十分方便。概述了HY型恒压离心泵的结构及原理,主要介绍过流部件——叶轮水力模型的研发状况。最后,总结出恒压离心泵叶轮的设计方法,列出扬程计算公式。

双吸式离心泵叶轮优化设计及试验

1概述 许多大中型电力提灌工程较早期使用的双吸式离心泵叶轮均由生产商按标准型号设计制造.……

种子撒播器的改进试验与思考

四川省达州市地处丘陵山区,在多为坡地的旱地上,主要种植小麦、油菜,作为主要粮食作物种植面积较大,据2017年统计,达州市小麦种植面积60942公顷,油菜109326公顷。长期以来,电动种子撒播器是主要的播种工具。一、现有种子撒播器结构的不足种子撒播器是利用离心力的将种子撤于土壤中的一种驱动装置,其结构和质量关系种子分布均匀性,从而直接影响播种质量。目前使用的种子撒播器结构如图1。

核用屏蔽泵冷却循环系统的辅叶轮泵性能优化

核用屏蔽泵采用与主叶轮同轴旋转的辅叶轮为机组冷却循环提供动力。因辅叶轮是采取在推力盘开孔的结构形式,结构尺寸受到推力盘的限制,其流道设计不仅必须满足机组冷却循环的要求,而且要保证结构强度和加工方便的需要。以某核用屏蔽泵辅叶轮泵为原型进行优化,通过组合4种不同出口安放角和3种不同孔数的辅叶轮,采用基于多工况三维数值模拟的性能预测方法对比分析出口安放角和孔数在变流量工况下对辅叶轮泵性能的影响。结果表明:辅叶轮孔出口安放角的变化会影响辅叶轮泵的性能,适当减小辅叶轮孔的出口安放角能提高辅叶轮泵的扬程和效率,使蜗壳的流动趋于更加稳定,并减小了蜗壳的水力损失;辅叶轮孔数的增加能有效提高辅叶轮泵的扬程;当45°出口安放角与8孔搭配时,辅叶轮泵的性能最佳,扬程比原始方案提高3.2 m,效率提升2%;出口安放角及孔数的选择搭配有利于辅叶轮高效稳定运行。