农田灌溉光伏水泵系统性能测试分析

【目的】探究农田灌溉光伏水泵系统综合用能需求特性,提高该系统性能可靠性和实用性。【方法】基于高效水泵和研发的逆变器,构建了农田灌溉光伏水泵系统,结合系统装置构成与运行特点,对不同扬程运行工况下的电性能参数和扬水效率特性及水泵流量与功率特性等进行测试分析。【结果】在一定太阳辐射强度范围内,调速运行的水泵流量与输出频率有较好一致性;稳定运行时段的水泵流量可达到2 m^(3)·h^(-1);定扬程24.8 m下,系统最大扬水效率达12.7%,日平均扬水效率11.6%,日扬水量13.1 m^(3);当扬程降低到14.0 m时,最大扬水效率和日平均效率分别比前者低3.2%和3.6%,表明减低扬程并不一定能提高系统扬水效率,但对输出流量有影响。【结论】该农田灌溉光伏水泵系统配置稳态和动态性能良好,扬水能力可满足省水微灌和植被绿化等基本农业生产需要。

抽水蓄能电站最大扬程与最小水头比值探讨

为了减少抽水蓄能电站水泵水轮机设计选型时的困惑,解决参数相近的不同项目最大扬程与最小水头比值选择时较大的差别,增加机组安全稳定运行的基础条件,通过对抽蓄电站定转速混流式水泵水轮机最大扬程与最小水头比值分析研究,总结设计单位和生产厂商的经验数据,结合抽水蓄能行业发展趋势,提出了常用的比值范围供行业使用。通过最大扬程与最小水头比值限值的提出,减少不同专业在蓄能项目前期建设条件选择上的分岐,为抽水蓄能机组的长期安全稳定运行创造条件。

深井离心泵叶轮极大直径设计法

针对深井离心泵外径受井径限制的结构条件,研究了一种深井离心泵叶轮极大直径设计法,其特点是将叶轮前盖板直径扩大到泵体内壁边缘,使叶轮直径在相应的井径条件下达到极大值,它与反导叶导流壳配套,可以使泵体轴向长度减短到极小值.应用这种创新的设计方法,可以使相同规格的井泵单级扬程提高50%左右,生产成本降低1/3左右.详细介绍了这种井泵设计方法的基本理论与叶轮设计计算步骤,并通过流场的数值模拟,论证了其设计的合理性;通过样机试验,证明了这种设计方法不仅可以提高井泵的单级扬程,还可以提高水泵效率,实现深井离心泵全扬程无过载运行.

新型深井离心泵叶轮内部流动的研究

深井离心泵在机井内工作,其外径受井径的限制,为了解决原有的设计方法难以充分地利用有限的空间来进一步提高单级扬程的问题,采用自主创新的极大扬程设计法,成功研制出了100SJB8新型深井离心泵,测试结果表明该泵的单级扬程提高了50%,而且效率超过国家标准9.8%。同时,通过CFD对100SJB8型井泵叶轮内部流场的计算,验证了通过适当加大叶轮前盖板外径以提高单级扬程、减小后盖板外径以实现过流通畅的这一设计思想的正确性。最后通过CFD计算结果与实测结果的比较也充分证明了极大扬程设计法在提高扬程和效率上的优越性。

光伏扬水系统的优化设计

水泵选型和光伏阵列峰值功率影响光伏扬水系统的扬水能力及运行效率,以实际扬程和日供水量为基本性能指标,研究光伏扬水系统的配置优化问题。对多种规格通用离心式水泵在不同转速、不同扬程条件下的运行特性进行全面测试,通过对扬水效率的分析比较,总结不同太阳辐射条件下水泵的优化选型以及光伏阵列的功率匹配规则,从而达到在满足扬程和流量需求的前提下提高系统运行效率、减少太阳电池组件的使用量、降低系统成本的目的,并实现系统设计的统一和标准化。

新型井泵水力设计及内部流动的数值模拟

在改进QJ型深井离心泵结构的基础上,研究提出了一种SJB型新结构深井离心泵及其特殊的水力设计方法,即叶轮的极大扬程设计法和扭曲反导叶法.将叶轮外径延伸至泵筒内壁,采用斜切叶轮出口.导叶进口边扭曲,其余部分为圆柱叶片.运用CFD软件Fluent 6.0对模型100SJB8进行数值模拟研究,分析流场并预报其水力性能,经试制100SJB8样机并比较试验结果,表明模拟能较好地预测水力性能,为设计提供指导.

新型井泵叶轮水力设计与内部流场的数值模拟

深井离心泵在机井内工作,其外径受井径的限制,为了解决QJ型泵叶轮外径小,无法进一步提高单级扬程的问题,采用自主创新的极大扬程设计法重新设计水力模型。同时运用三维造型软件Pro/e生成叶轮的实体造型,运用商用CFD软件Fluent6.0作流场数值模拟,反复修正三维模型,试制出100SJB8新型深井离心泵叶轮,测试结果该泵的单级扬程提高了50%,效率超过国家标准9.8%。

压裂泵头体内腔相贯线裂尖塑性区计算与分析

针对压裂泵泵头体主要失效形式,建立了含裂纹缺陷压裂泵泵头体有限元模型,分析了不同初始裂纹及工作压力情况下裂纹前缘塑性区长度,依据最大张开位移(maximum crack opening displacement,MCOD)拟合了裂纹前缘θ=0°及θ=90°处裂尖塑性区长度多项式。结果表明:内腔相贯线处裂纹前缘3°≤θ≤87°处裂尖应力状态接近平面应变状态,裂尖塑性区长度与初始裂纹及工作压力呈正相关,应用Irwin公式计算的塑性区长度能较好地吻合有限元结果;裂纹前缘θ=0°及θ=90°处于平面应变与平面应力的过渡状态,拟合的塑性区多项式与MCOD及初始裂纹有关,为研究裂尖塑性区对泵头体裂纹扩展的影响提供了一种方法。

210t高效VD精炼炉的研制与优化

为弥补净空高度650 mm过小而溢溅频发的缺陷,以真空脱气的热力学和动力学为基础,分析了真空度、吹氩流量、保真空时间对VD脱气的影响,最终匹配了一套高效变量真空泵系统。经过细致调试,对真空系统运行制度、真空吹氩制度、精炼工艺等参数进行了优化。生产表明,新钢210 t VD精炼炉具有超大高效低能耗的优点,其性能达到了国际先进水平。

强潮河口排涝泵站特征扬程确定及水泵选型对策

强潮河口排涝泵站由于外江水位变动大,运行扬程范围宽,导致水泵选型困难。本文通过对规范规定的感潮河段泵站扬程取用规定和工程实际取用情况的对比分析,认为在强潮河口按规范规定的方式确定泵站特征扬程并据此选定水泵,运行时遇强潮需关机停泵,可能错过最佳排涝时机,加重城市内涝。对运行扬程范围较大的泵站,理论上采用变频调速技术可以很好地解决水泵对扬程变化的适应性。但由于高压变频设备价格昂贵,制约了变频调速技术在排涝泵站中的应用。提出在确定强潮河口排涝泵站特征扬程时应合理分析内外水位组合出现的概率,缩小泵站运行扬程范围,方便水泵的选型。如果还是无法解决,可通过设置两种不同扬程水泵组合及人为抬高出水池水位的方式来保证泵站的安全高效运行。

输配水系统设计中若干问题的探讨

日变化系数、时变化系数、最小服务水头的确定以及合理确定水泵扬程和正确选择水泵 ,是输配水系统设计中的重要环节。本文通过对调查资料的详细分析和经济计算对以上问题进行了探讨。

孟津煤矿11011综采工作面排水系统设计

介绍了孟津煤矿工作面情况,通过分析工作面顶、底板岩性、地质构造、水文地质条件,针对11011综采工作面水情及工作面预计涌出量,制定了相应的排水方案,并论述了工作面排水管路敷设标准。

特低扬程泵站超扬程运行水泵叶片安全校核

特低扬程泵站超扬程运行时,扬程增加比例大,长时间超扬程运行可能带来安全隐患。分析了轴流泵单叶片压力面压力分布情况,经理论计算和分析,确定了叶片根部截面为危险截面,给出了叶片轴向水推力、叶片阻力和叶片旋转离心力作用在叶片根部截面产生应力的理论计算方法,分析确定叶片根部断面进水边正面点为危险点,计算危险点的应力状态,给定最大应力的脉动范围;分别按最大工作应力不超过叶片材料许用应力、叶片工作安全系数不小于疲劳安全系数对危险点进行了安全校核。对苏州防洪工程4座泵站的4种型号水泵超扬程运行进行了叶片安全校核,结果表明,4种水泵叶片最大工作应力均小于许用应力,疲劳强度也都满足要求。