Y形导流墩对侧向进水泵站进水前池流态影响

侧向进水泵站前池易形成回流或漩涡,造成进水流态分布不均等现象。由于Y形导流墩有较好的分流效果,为解决侧向进水泵站进水偏流、横向流速过大问题,对Y形导流墩位置和几何参数进行研究。基于正交试验法设计试验方案,构建5因素5水平的正交试验表,并对各方案进行数值模拟。以流速均匀度作为评价指标进行极差分析,结果表明Y形导流墩的位置设计对进水前池的影响大于几何参数的选定,并确定最优方案设计参数,使A-A断面轴向流速均匀度提升7.17%,横向流速加权平均角提升2%,进水前池流态改善明显。为使Y形导流墩更具有普适性,提出无量纲化参数,该参数可为此类型泵站工程Y形导流墩使用设计提供一定的参考。

细胞或高分子输送用“Y”形流管无阀压电泵的工作原理及流量特性

在泵腔上安装两支互为倒置的具有一定夹角的三通流管,组成泵腔的流入、排出口,并与压电振子、泵体及其他部件共同构成了"Y"形流管无阀压电泵。该泵无自身化学污染源及电磁污染源,也没有阀的开启过程;同时,具有极大的可微小化和集成化的结构能力;而且,在流管内产生的漩涡相对较小,有利于输送活体细胞及长链高分子。提出新型"Y"形流管无阀压电泵的结构。基于有限体积法,分别模拟锥形流管与"Y"形流管中的压力分布与速度矢量分布,证明"Y"形流管中的漩涡远小于圆锥流管中的漩涡,速度、压力的变化也较圆锥流管低。通过具体分析压电振子的振动,建立泵容积变化方程;同时建立泵流量与压电振子频率之间的关系式。最后,通过对所研究的"Y"形流管无阀压电泵进行流量试验后证明"Y"形流管无阀压电泵具有泵特性,进而证明了上述理论模型的正确性。

“Y”形流管无阀压电泵模拟与试验

对"Y"形流管无阀压电泵内部流场及泵流量特性进行了模拟及试验研究。采用CFX软件对"Y"形流管无阀压电泵泵腔内的流场特性进行了模拟分析。结果表明:"Y"形流管无阀压电泵工作时泵腔内的压强变化很小,涡旋对流体传输活体细胞及长链大分子基本无影响。实际制作了"Y"形流管无阀压电泵,并通过改变"Y"形流管的几何尺寸,研究了压电泵进出口端压差的变化规律。试验结果表明,压差随支管夹角增大而减小,并且当两支管宽的和接近主管宽时,压差值达到最小,当支管夹角为5°,宽为1.2 mm时,压差达到最大725 Pa。

“Y”形流管无阀压电泵流量及流管流阻特性分析

目前已有无阀压电泵所采用的无移动部件阀要么结构复杂,要么会产生速度、压强变化显著的湍流流场,不利于应用在医疗、卫生、保健等领域进行活体细胞或长链高分子细胞的输送。针对这些问题,研制一种新型无阀压电泵——'Y'形流管无阀压电泵,并对其进行模拟及试验研究。结合医疗领域输血、输液工作的需要,分析当前几种典型无移动部件阀的优缺点,并介绍'Y'形流管无阀压电泵及其流管的特点。对'Y'形流管无阀压电泵进行理论分析,建立泵流量计算公式。基于有限元法对'Y'形流管内流体流动状态进行模拟,得到'Y'形流管内正反流压强变化规律及内部涡旋较锥形流管内涡旋小的结论,并计算得到'Y'形流管正反向流阻。对'Y'形流管无阀压电泵进行理论与试验流量的比较分析,结果表明,理论泵流量与试验泵流量的最小与最大相对误差分别为7%、13%,也证明了理论分析与数值模拟是正确的。

“Y”形流管无阀压电泵流场分析

为使'Y'形流管无阀压电泵真正应用到输血、输液等医疗、卫生诸领域,对'Y'形流管无阀压电泵进行了理论研究,建立了压电泵的控制方程,并对'Y'形流管内及整泵内的流场状态进行了模拟分析,利用有限元法及试验方法得到的'Y'形流管压强损失系数相差不大,证明了模拟结果的正确性.模拟结果表明,泵腔内压强变化很小,其流管内压强变化随支管夹角增大而趋于平缓,流管与泵腔交汇处有较小的涡漩存在,且其正反向压强损失系数均随支管夹角的增大而增大,因此,制作'Y'形流管无阀压电泵时,应采用支管夹角较大的'Y'形流管,并在流管与泵腔交叉处加工小圆以减小泵内涡漩.

“Y”形导流墩几何参数对侧向进水泵站前池流态影响

为改善侧向进水泵站前池流态,基于CFX软件,采用RNG k-ε紊流模型,对无整流措施和布置"Y"形导流墩情况下的侧向进水前池进行了数值模拟,分析"Y"形导流墩位置、高度、角度、长度等因素对侧向进水泵站前池流态的影响。数值结果表明:无整流措施时,泵站前池左侧区域存在大面积回流区,泵站右侧机组水流偏斜非常明显,对机组有不利影响;"Y"形导流墩具有分流作用,通过在进水池前布置"Y"形导流墩可显著均匀流速、消除回流区,水流能够更均匀地流入各台机组。研究发现,当"Y"形导流墩位于进水池前33.33 D0、高度为1.11 D0、角度为120°、长度为2.78 D0时,侧向进水泵站前池流态有明显改善,进水池前行近流速分布更加均匀。

Y形导流墩几何参数对泵站前池整流效果的影响

为了改善泵站前池流态,基于Fluent软件,运用可实现的k-ε模型对加Y形导流墩的正向进水泵站前池流态进行数值模拟,分析Y形导流墩几何参数对前池流态改善的影响。结果表明:Y形导流墩具有分流效果,流经Y形导流墩的水流会沿其两翼发生扩散,同时在Y形导流墩尾后产生漩涡。无整流措施时,泵站前池流态紊乱;通过在前池加设Y形导流墩可显著改善流态;Y形导流墩位置宜在前池中间,其中长度、高度、尾部夹角越大,两侧漩涡越小,行近流速分布越不均匀。

弯曲摆动无阀式压电泵理论分析与模拟

设计一种新型弯曲摆动无阀式压电泵,并对其进行理论分析,根据压电泵的尺寸、结构和动力学模型,对压电振子的位移响应进行分析;采用有限元分析的方法利用该公式函数对弯曲摆动式无阀压电泵进行仿真分析,得到该压电泵的内部流场特性,得到该压电泵出入口流速和内部压强的变化情况。对本文压电泵输出流量与频率的关系进行分析,结果表明:压电泵在工作频率在左右达到最大输出流量,具有较好的输出流量特性。