旋喷泵转子腔的结构优化及数值模拟计算

通过改变旋喷泵转子腔的结构,结合CFD软件Fluent对不同结构的转子腔泵进行数值计算.计算时以XP300-3型旋喷泵为研究对象,基于雷诺时均N-S方程,采用标准k-ε湍流模型和SIMPLE算法.在已有的研究基础上,对转子腔结构进行优化设计,即在壁面增加凸棱、减小转子腔的轴向宽度以及2种结构叠加的综合优化设计,分析3种结构模型对泵性能的影响,再与原结构模型泵进行对比.结果表明:在同一工况下,相比于原模型,增加凸棱和适当减小转子腔的轴向宽度,都能有效减少流体在转子腔中的停留时间和过流面积,减小对泵体的磨损;两种转子腔结构对泵的扬程和效率都有明显的改善作用,尤其是对泵扬程的提高;在相同工况下,转子腔结构综合优化后,泵的理论扬程和效率较前面任何一种情况都有相当大的改善,表明在此旋喷泵转子腔的结构优化中,结构优化可叠加.

旋转喷射泵转子腔内液体的流动规律

利用Pro/E软件对XP300-3型旋喷泵进行建模,利用Fluent 6.1对整个内部流场进行数值模拟.模拟结果表明,腔体内流体的速度随半径增大而增大,腔内的流体随腔体做刚性运动,腔内流体的旋转角速度是腔体旋转角速度的0.95倍.根据转子腔内液体的运动规律和连续性定理,推导出计算集流管进口尺寸的公式,利用该公式设计的集流管与传统公式设计出的集流管进行模拟计算对比,前者性能更好.

轴流涡轮转子下游多边界盘腔燃气入侵数值研究

研究涡轮燃气入侵对发动机性能和可靠性具有重要意义,但现有研究多集中于动叶上游盘腔,需要深化对动叶下游盘腔燃气入侵问题的研究。以某高压涡轮及其下游二次空气系统为研究对象,采用三维定常数值模拟探究了适用于转子下游多边界盘腔燃气入侵仿真方法,分析了不同压比下封严流量和燃气入侵特性,并研究了盘腔内部流动机理。结果表明:采用压力边界条件的仿真结果更符合多边界盘腔流动现实。各封严流量随盘腔进口压力增加而增大,但梯度逐渐减小,轮缘封严达到最小流量后基本呈线性变化,而盘腔内部封严流量趋于稳定。在阻止主流入侵的最小封严流量附近,轮缘封严压力分布难以判断主流是否入侵盘腔内部,而轮缘封严齿间流体温度是判断主流燃气入侵盘腔内部的重要参数。

旋喷泵内部流动与能量损失分析研究

介绍了一种极低比转数旋喷泵的结构、工作原理及性能特点。本文选用k ε湍流模式,采用有限控制体积法对Navier Stokes方程进行数值离散,运用Simple方法求解,对旋喷泵叶轮在相对坐标系下和转子腔、集流管在绝对坐标系下的内部流动分别进行了全三维粘性数值模拟。通过分析研究内部流动规律,为旋喷泵设计和能量损失分析提供了理论依据。

旋喷泵集流管进口形状对水力性能的影响

采用连续方程、动量方程、交错网格和Simplec算法求解,对XP300-3型新型低比转数旋转喷射泵矩形叶轮、转子腔和集流管的内部流动进行了全三维数值模拟.分析了旋喷泵内部流动规律,得到了转子腔及集流管内部流动的速度场、压力场及湍动能的分布规律.设计了5种不同进口形状的集流管,并分别整体组合,比较了该5种模型的优劣,找到了集流管内部流动的一些规律.分析及数值模拟结果表明:集流管椭圆型进口长半轴跟转子腔半径相一致,长短半径相差不大更有利于解决过水断面充分入流的问题,进而减少其水力损失;通过对数据结果进行综合平衡分析和比较,得出了最优的参数组合.研究结果可为旋喷泵的性能预测以及集流管的优化设计和能量损失分析提供理论依据.

旋喷泵集流管的设计方法及内部流场分析

通过对一种新型极低比转数旋喷泵的研究分析,采用连续方程、动量方程、交错网格和Simplec算法求解,对旋喷泵矩形叶轮在相对坐标系下和转子腔、集流管在绝对坐标系下的内部流动分别进行全三维数值模拟.通过分析研究旋喷泵内部流动规律得出转子腔及集流管内部流动的速度场、压力场的分布规律并比较3种模型的优劣,为旋喷泵设计和能量损失分析提供理论依据.研究结果可以用于旋喷泵的性能预测以及集流管的优化设计.

旋转喷射泵的研究开发现状与展望

旋转喷射泵是一种特殊的新型极低比转速泵。它具有流量小、扬程高、结构简单、效率相对较高等优点,因而广泛应用于造纸、橡胶、石油、化工、冶金等行业。介绍了旋喷泵的结构及原理,概述了旋喷泵的国内外研究现状,并主要介绍两个过流部件——集流管和转子腔的研究开发现状。最后,对下一步研究方向做了深入的分析,为今后的研究指出了方向。

旋喷泵内能量损失及流场数值计算

通过分析旋转液流在旋喷泵转子腔及集流管内流动规律,从理论上证明转子腔内存在一个旋转液体自由表面,采用伯努利方程和流体静力学平衡方程,推导出描述旋喷泵压力的数学模型,并分析了影响旋喷泵压力的主要参数.以时均N-S控制方程和RNGk-ε模型为基础,应用CFD技术对旋喷泵整机进行了数值计算,结果表明:转子腔内液体环流与转子腔半径和旋转角速度相关,转子腔及集流管是旋喷泵能量转换的主要载体.

旋转喷射泵的研究开发现状与展望

旋转喷射泵是一种特殊的新型低比转速的泵。它本身有流量小、扬程高、结构简单、效率相对较高等优点,因而广泛应用于橡胶、石油、化工、冶金等行业。本文介绍了旋喷泵的结构及原理,总结了旋喷泵的国内外研究现状,并主要介绍了两个过流部件——集流管和转子腔的研究开发现状。对下一步研究方向做了深入的剖析,为以后的研究奠定了理论基础。

浅谈屏蔽泵及其输送易汽化介质

一、前言在化工、石化、制冷、医药等行业由于介质本身的特性(易燃、易爆、有毒有害、贵重、易汽化等)、安全规定、设备质量水平以及针对环境变化的敏感性,各地对于化学品的释放都有一个严格限制,以防止环境遭到污染破坏。

超速离心机的使用经验

一、超速离心机的主要组成部分和工作要点1.温度调控系统由加热器和制冷系统以及温度指示控制表头和自动控制线路所组成。电热器的作用是给离心腔提供热源。当转子表面有水分附着(如雾和霜)时,用来烘干。更多用的是低温条件,制冷系统线路与电冰箱相似,由全封闭式压缩机、散热管道(冷凝器)制冷管道(蒸发器)所组成。温度指示和调控由一块表头完成。

119例中老年人股骨小转子处股骨与髓腔直径比值与骨密度关系的研究

目的探讨119例中老年人小转子处股骨与髓腔直径比值与骨密度的相关性,预测骨密度值及判断骨质疏松症的准确性。方法华北理工大学附属医院2014年1月—2020年1月同时行骨盆正位片和骨密度检查的55岁以上中老年人119例。通过骨盆正位X线片,测量得到股骨小转子上缘、中点、下缘股骨直径与髓腔直径的比值。经双能X线骨密度测量仪测量腰椎及股骨颈骨密度。按T值≤-2.5标准差将其分为骨质疏松组40例与非骨质疏松组79例。比较二组性别、年龄、体重指数。通过Pearson偏相关分析,揭示股骨髓腔直径比值与腰椎和股骨颈骨密度之间的相关性。通过一元线性方程分析股骨髓腔直径比值预测骨密度的准确性。通过接受者工作特征曲线(ROC)确定股骨髓腔直径比值诊断骨质疏松症的最佳值及准确率,预测的灵敏度和特异性。结果骨质疏松组平均年龄(68.98±6.68)岁,男11例,占27.5%,女29例,占72.5%、小转子处股骨髓腔直径上缘、中点、下缘比值分别为(1.124±0.063)、(1.199±0.058)、(1.263±0.073);非骨质疏松组平均年龄(65.76±6.27)岁,男40例,占50.6%,女39例,49.4%,小转子处股骨髓腔直径上缘、中点、下缘比值分别为(1.187±0.073)、(1.324±0.086)、(1.385±0.074),二组比较,差异均有统计学意义(均P<0.05)。Pearson偏相关分析小转子处上缘、中点、下缘股骨髓腔直径比值与股骨颈骨密度的相关性结果分别为(r=0.173,P=0.061)、(r=0.310,P=0.001)、(r=0.508,P=0.000),与腰椎骨密度相关性结果分别为(r=0.282,P=0.002)、(r=0.399,P=0.000)、(r=0.507,P=0.000)。股骨颈骨密度和腰椎骨密度与小转子下缘股骨髓腔直径比拟合一元线性回归方程结果分别为(调整后R2=0.267,F=43.967,P=0.000),(调整后R2=0.264,F=43.260,P=0.000),方程均有统计学意义;小转子下缘股骨髓腔直径比值每增加0.01,股骨颈骨密度值增加0.00806g/cm^(2),腰椎骨密度值增加0.00747g/cm^(2)。利用ROC曲线进行骨质疏松症的诊断性分析得知曲线下面积AUC=0.884,预测准确率为63.6%,小转子下缘股骨髓腔比值为1.328,敏感度为0.886、特异度为0.750,以上差异均有统计学意义。结论小转子下缘股骨髓腔直径比与骨密度呈正相关,通过小转子处股骨髓腔直径比值进行骨质疏松症的筛查具有一定准确性且方便快速,具有普及应用价值。