径向间隙对液环真空泵内流场及其性能影响机理研究

现有大型液环真空泵能耗高、运行效率低下、研发周期长且产品失败率较高。为解决以上问题,文章基于FLUENT仿真软件,针对一种通过旋转泵体来实现径向间隙改变的液环真空泵,建立数学模型;进行外特性测试,验证仿真结果的准确性;探究径向间隙对液环泵内流场气液两相、压力、速度和进出口回流特性的影响机理;通过数值计算,得出径向间隙和叶片包角对吸气量、轴功率及效率的影响规律。结果表明,通过调整径向间隙和叶片包角,可以有效地改善泵内的流动情况,提升吸气效率和整体性能,为新型液环泵研发提供了理论支撑。

配合间隙对直线共轭内啮合齿轮泵流场特性的影响

直线共轭内啮合齿轮泵是液压系统中的关键组件,因其高效的压力输送特性而广泛应用于工程领域。本文采用计算流体动力学模拟方法对直线共轭内啮合齿轮泵进行研究,分析轴向间隙和径向间隙对齿轮泵泄漏和流场的影响。研究结果表明:配合间隙的变化对齿轮泵的流场特性产生广泛影响,轴向间隙是引发泄漏的主要因素,约占总泄漏量的80%;当轴向间隙由0.03 mm增加到0.07 mm后,输出流量减少20.81%,平均压力下降33.15%,空化产生的气体体积分数增加0.021;而设置相同径向间隙后,输出流量仅下降0.69%,平均压力下降2.76%,空化产生的气体体积分数增加0.005。此外,导致泵内流速变化的主要配合间隙是轴向间隙,适当减小轴向间隙可提升泵内的流体速度,从而提升泵的整体效率。

内啮合齿轮润滑脂泵端面间隙流场数值模拟及分析

端面间隙泄漏是内啮合齿轮泵的主要泄漏方式,且润滑脂具有黏温和剪切特性。该文采用数值模拟的方法探究内啮合齿轮润滑脂泵端面间隙流场与温度及间隙大小关系。得出润滑脂在间隙中呈层流状态,且温度越高,端面间隙越大,间隙流场流速越快;剪切速率越靠近间隙中心处剪切速率越低,壁面处剪切速率最高。

超低压蒸汽透平内部流动特性分析

超低压蒸汽余热回收透平成套装备是一种新型蒸汽回收装置,能够实现对超低压蒸汽余热的高效回收。该装备内部流场在变工况运行过程时较为复杂,复杂流动诱发的振动会严重危害机组的安全运行。文章针对不同进汽流量下的蒸汽透平机组稳态流场特性和压力脉动特性进行了分析。研究结论显示,进汽流量降低时,流场出口处从末级动叶叶根开始出现回流,并且进一步从此叶根向叶顶以及次末级扩张;低流量工况下,末级叶片叶顶的动静叶间隙出现诱发振动的涡流,导致叶顶处压力脉动出现宽频带。

多级离心泵内部间隙流动与泄漏损失

为研究多级离心泵前后密封口环对整体水力性能和容积损失的影响,以某高压离心泵为分析模型,建立叶轮、导叶和密封环一体化的整体模型并进行了三维流场模拟,得到不同工况下多级泵的水力性能和口环间隙泄漏量,分析间隙内的流场结构.结果表明,考虑环形间隙结构的全模型性能预测结果与试验值取得较好的一致,在设计点附近的泄漏量预测值与经验公式计算结果接近.高压多级离心泵内部泄漏损失对性能存在明显的影响,间隙内的回流和叶片出口处的损失随流量增加而减小,相反地,叶轮入口处的损失因流量和间隙泄漏量增加而增大.

有无叶顶间隙条件下斜流风机叶轮内部三维流动的数值研究

本文使用NUMECA 的商业软件Fine/Turbo,对一种斜流风机叶轮在有无叶顶间隙条件下的三维粘性流场进行数值研究。在与测量数据比较的基础上,对两种流场的极限流线和二次流图谱及速度分布等进行了分析。揭示了流道中低速流体的输运,“射流—尾迹”流型和叶顶间隙泄漏涡等的形成过程。研究结果表明:二次流和涡运动导致叶道出口流动尾迹发生于外端壁/压力面角域;

离心叶轮机械内部流动的研究进展

随着测量技术及数值算法的不断进步,叶轮机械内部流动研究有了很多新的进展.本文就半个世纪以来离心叶轮机械内部流动的实验及数值模拟研究进行了评述,根据作者掌握的文献,着重在以下几方面展开综述:叶轮内部流动、叶顶间隙泄漏流动、扩压器内部流动及叶轮与扩压器相互作用的非稳态流动等等.文中分别阐述了国内外学者在上述流动研究方面的主要成果,指出了这些研究的特点及其不足,分析了我国在这些领域与国际水平的差距,并结合作者自己的研究工作对离心叶轮机械内流研究提出了建议.

汽轮机通流部分间隙变化对相对内效率和功率的影响

针对发电机组运行中汽轮机普遍存在通流部分间隙偏大的现象,通过计算研究了汽轮机通流部分间隙变大对相对内效率和功率的影响程度。研究表明,汽轮机通流部分间隙变大引起漏汽损失增加,对汽轮机高压级相对内效率和功率的影响都较大。指出对汽轮机通流部分间隙实行状态监测的必要性,为汽轮机通流部分检修和节能提供依据。

级间间隙对新型井泵性能的影响

为了研究级间间隙对多级井泵性能及流场的影响,以采用叶轮极大直径设计法设计的QS-40-30-5.5新型井泵为例,应用Fluent软件对不同级间间隙下的模型泵进行了全流场数值模拟.分别从泵的外特性及内部流场分析了级间间隙对泵整机性能的影响,结果表明:在同一流量下,随着间隙的增大,泵的扬程与效率均降低,轴功率基本保持不变;导叶出口处的液体会沿着级间间隙回流,然后通过叶轮与导叶之间的空间流回到导叶中,使得导叶出口及下一级叶轮进口处的流动出现紊乱,增大了流动损失,从而使得泵的性能下降.通过样机试制及试验发现:泵的最高效率点偏向小流量,但也满足国家标准要求;在额定流量下采用两级全流场数值模拟,由于考虑了圆盘摩擦损失及级间间隙泄漏损失,其预测值与试验值相当接近,误差在1%以内,验证了数值模拟方法的正确性.研究结果对新型井泵的优化设计具有一定的参考价值.

动叶可调轴流风机叶顶间隙形态的优化研究

优化叶顶间隙形态可有效改善轴流风机的性能。以OB-84型动叶可调轴流风机为对象,采用Fluent模拟了均匀间隙及非均匀间隙下的风机性能,探讨了不同间隙形态对间隙内泄漏流场及损失分布的影响。研究表明:在平均叶顶间隙不变的前提下,采用渐缩型间隙的风机全压与效率均高于均匀间隙,高效区范围扩大,且渐缩程度越大,性能提升越显著;渐缩型间隙改变了间隙内涡量场的分布,叶顶泄漏损失减少,叶片中上部做功能力增强。而采用渐扩型间隙后做功能力下降,风机性能均低于均匀间隙。渐缩型叶顶间隙形态可作为一种提高风机性能的重要手段加以实施。

护理干预对维持性血液透析患者透析充分性的影响

目的探讨不同护理干预措施对维持性血液透析患者透析充分性的影响。方法选择维持性血液透析患者在线尿素清除率监测值(OCM)<1.2的78例患者,以动静脉内瘘间距10 cm为界分成2组,选用不同的护理干预措施,比较2组患者在护理干预前后OCM值的变化,即透析充分性的变化。结果 A组患者(内瘘间距>10 cm)通过提高血流量[(275±23.61)mL/min和(245.42±26.65)mL/min],OCM值升高(1.48±0.21和1.14±0.12,P<0.05),相关性分析显示干预前后患者的OCM值与血流量存在显著的相关性;B组患者(内瘘间距≤10 cm)通过增加A-V内瘘间距[(10.43±2.94)cm和(6.67±2.76)cm],OCM值升高(1.43±0.15和1.12±0.10,P<0.05)。结论通过提高血流量和增大内瘘间距的护理干预措施能改善维持性血液透析患者的透析充分性。

液压滑阀内泄漏试验研究

为研究液压滑阀内泄漏规律,搭建了滑阀内泄漏模拟实验台,对10,16,20 mm 3种阀芯直径的滑阀正常间隙(5μm)和过大间隙(40μm)下的泄漏规律进行了试验研究。结果表明,无论在正常间隙还是过大间隙下,滑阀内泄漏都是层流,并得到了径向间隙、密封长度、压差、阀芯直径等因素对泄漏量的影响规律。此外,发现由层流公式得出的理论泄漏量与实测泄漏量总会存在一定的偏差,分析得出偏差可能是由于油液温度、阀芯偏心、倾斜和流态的变化引起的。研究结果可为滑阀内泄漏量的预测、阀的设计和使用提供有益的指导和借鉴。

斜蜗舌对贯流风机内流的影响及降噪机制研究

本文提出采用一种新型的不等距蜗舌(这里统称为斜蜗舌)在提高风机的外特性性能的同时,相对降低噪声。通过试验与数值模拟,比较直叶片式、斜叶片式贯流风机分别用直蜗舌和斜蜗舌时内流、外特性及噪声频谱。采用三维Navier-Stokes方程和k-ε两方程湍流模型对内部流场进行数值分析,发现与采用常规蜗舌的贯流风机不同的是斜蜗舌贯流风机偏心涡位置随着蜗舌间隙的变化而发生改变。本文旨在探讨斜蜗舌对贯流风机内流的影响及降噪的机制。

水轮机导叶含端面间隙的水动力学研究

本文基于N S方程和标准k ε紊流模型,采用贴体坐标和非结构化网格,用SIMPLE算法,对带有间隙导叶叶栅进行三维不可压定常粘性流动数值模拟。详细研究比较了导叶有无间隙两种情况下的水轮机导叶水动力学特性,揭示了水轮机导叶端面间隙流动的运动规律以及间隙流动对主流的影响,计算结果与实验吻合。从而为分析导叶及上下端面的磨蚀以及水轮机的水力稳定性提供理论依据。

叶轮机械设计与影响性能及内流的若干重要问题

本文按照假想等价速度三角形的概念及应用平面叶栅资料，给出了叶轮机械准三元设计时Ｓ１流面叶片造型的几种不同方法，通过设计例作了比较。同时用数值计算和实验结果，对影响叶轮机机械性能及内流的若干重要问题如叶顶间隙、来流条件（前置进气箱、进口速度畸变、预旋等）进行了讨论。

径向间隙对涡旋压缩机性能的影响

针对涡旋压缩机各压缩腔之间的泄漏问题,对不同径向间隙工况下的涡旋压缩机内部流场特性进行了研究。首先,建立了某型涡旋压缩机真实尺寸的流体域模型,分析了涡旋压缩机工作腔内流动应遵循的规律;然后,利用PumpLinx软件生成了涡旋压缩机流体域结构化网格,并对其不同径向间隙工况下的内部流场进行了数值模拟;最后,研究了径向间隙对涡旋压缩机压力、进出口的质量流量、动涡旋盘的轴功率等特性的瞬态和平均值影响规律。研究结果表明:涡旋压缩机中同一压缩腔的压力分布均匀,而温度分布不均匀,径向间隙越大,则温度不均匀性越明显;当径向间隙从0.02增大到0.08时,压缩机进出口平均质量流量减少,容积效率从92.7%下降到67.9%,而动涡旋盘的平均轴功率增加18.7%;因此,控制径向间隙对改善压缩机动涡旋盘受力不均匀性,提高压缩机的容积效率,减少其功耗具有重要意义。

轴向间隙对对旋式喷水推进泵水力特性的影响

为研究对旋式喷水推进泵叶轮轴向间隙对泵水力性能及推力的影响,基于RNG k-ε湍流模型和SIMPLEC算法,参考导叶与叶轮间的轴向间隙范围,对五组不同间隙系数的喷水推进泵模型进行了数值模拟。定义了对旋叶轮首次级间隙系数δ,分析了不同轴向间隙系数下泵外特性、内部流动能量转化以及推力特性的变化规律。通过推进泵性能实验结果与数值模拟结果的比较,验证了数值计算方法的可靠性。研究表明:在研究的间隙范围内,对旋叶轮轴向间隙的增加可以改善首级叶轮的低压区;当0.13<δ<0.17时不利于次级叶轮回收首级叶轮的流体能量;在轴向间隙系数0.09<δ<0.13的范围内可以明显提高推进泵的效率,δ=0.09时效率最高,达到85%;当轴向间隙系数δ>0.17时,推力有较明显的下降趋势。因此,通过内部流动分析和外特性以及推力特性的研究,共同验证了首次级叶轮间的轴向间隙是影响对旋式喷水推进泵水力特性的重要因素。

阀体间隙对球阀性能和内部流场分布的影响

为了研究阀体间隙对于管道球阀性能和内部流动特性的影响,基于有限体积法和标准k-ε湍流数值模型,对管道球阀含有间隙和不含有间隙的流道模型进行三维数值模拟计算.结果表明:无论是含有间隙和不含有间隙的管道球阀流道模型,球阀的流量系数特性、阻力系数特性、空化系数特性,都是在球阀开启角度40°~50°时发生转变;此时,截面YOZ压力存在压力局部位置较大的集中区域以及旋涡分离现象,会形成2个大小基本相同且对称分布的旋涡.含有间隙的球阀模型,阀体间隙影响管道下游的流动分布(压力分布、速度分布以及涡分布),流动更加复杂.同时,阀门开度对阀门过流截面上的压力分布也有一定的影响.在进行球阀性能精确预测时,不可以进行简化处理,必须考虑间隙对球阀性能和内部流场分布的影响.

基于熵产理论的高速多级深井泵间隙泄漏流损失特性

为了解口环间隙尺寸对高速多级深井泵内部流动特性的影响,采用SST k-ω湍流模型和精细化网格,研究了口环间隙对泵内部流场的影响,基于熵产理论详细分析了不同口环间隙尺寸下泵内部的泄漏流损失特性。结果表明:随着口环间隙尺寸的增大,泵的扬程、效率呈下降趋势;泄漏量的增加使得叶轮入口处的流态恶化加剧,但口环间隙尺寸增加到一定范围时,泄漏量的增加会有所减缓;湍流耗散熵产是泵流动损失的主要部分,腔体和叶轮进口是产生流动损失的主要区域,口环间隙尺寸对腔体内部的旋涡特性影响不大,但对叶轮进口和叶轮流道内的旋涡强度影响明显。

叶顶间隙对渣浆泵内部流场影响研究

采用工程上普遍采用的k-ε双方程湍流模型和SIMPLE算法,对渣浆泵内部流场进行数值模拟,分别计算了渣浆泵在8种不同叶顶间隙的进口初始固相介质工况下的内部流场,分析比较了不同工况下叶轮及蜗壳内的压力和速度分布,得出了叶顶间隙对泵内部流场的影响规律。