Effect of pumping chamber on performance of non-overload centrifugal pump

In order to specify the characteristics of un-overloaded centrifugal pumps, the IH100-65-200 pump was chosen as the model pump. Different calculation models for centrifugal pumps were established under different pumping chamber sectional parameters. In the numerical simulation of the centrifugal pumps flow field, the shaft power, head, efficiency, and the changes of the internal flow field under different sectional areas and sectional shapes were studied with the RNG k-ε turbulence model, and the influence of the pumping chamber section characteristics of the non-overloaded centrifugal pumps were analyzed. The results show that sectional areas have a significant impact on the non-overload characteristics of centrifugal pumps. The shaft power and head of centrifugal pump are increasing with a lager sectional area, by which the gradient of head curves decreases. The efficiency is improved under a large flow rate condition, but the head and the efficiency are reduced at a small flow rate. It is also observed that the sectional shapes have less influence on the shaft power, the hydraulic performance and flow field characteristics of a centrifugal pump.

铁死亡在非酒精性脂肪性肝病发病中作用的研究进展

铁死亡是近年提出的一种新型细胞死亡方式,其主要特征为铁过载及脂质过氧化。铁死亡参与非酒精性脂肪性肝病的发生发展。铁过载可通过芬顿反应产生大量活性氧,在脂氧合酶的作用下,肝细胞膜上的不饱和脂肪酸发生脂质过氧化,从而诱导肝细胞死亡,导致非酒精性脂肪性肝病/非酒精性脂肪性肝炎的发生。阻断铁死亡可能成为保护肝细胞的治疗策略之一。

铁过载对不同类型高脂膳食所致肝损伤的影响

目的:探究铁过载联合不同类型高脂膳食对小鼠肝损伤的影响。方法:将48只SPF级雄性C57BL/6J小鼠按体重随机分为6组,每组8只,普通对照组(ND)、高铁对照组(NDFe)给予基础饲料,棕榈油高脂组(PHFD)、棕榈油高脂高铁组(PHFDFe)、大豆油高脂组(SHFD)和大豆油高脂高铁组(SHFDFe)分别给予对应高脂饲料。从第10周开始,NDFe、PHFDFe和SHFDFe组连续8周每周两次肌肉注射右旋糖酐铁100 mg/kg·bw,其余组注射等剂量生理盐水至第17周。麻醉后取血和肝脏,测定小鼠血清和肝脏生化指标、肝脏病理改变及铁代谢和脂代谢相关基因表达。结果:与对应高脂组相比,铁过载联合高脂膳食可使血清总胆固醇(Total cholesterol,TC)、肝脏甘油三酯(Triglyceride,TG)和谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-Px)水平显著下降(P<0.05),血清TG和谷丙转氨酶(Alanine aminotransferase,ALT)水平、肝脏系数、肝脏铁含量和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)水平显著升高(P<0.05),SHFDFe组肝脏MDA水平显著高于PHFDFe组(P<0.05)。PHFDFe组二价金属转运蛋白1(Divalentmetal-iontransporter-1,DMT-1)和膜铁转运蛋白(Ferroportin,FPN)mRNA表达量显著高于PHFD组(P<0.05);SHFDFe组FPN mRNA表达量显著高于与NDFe、PHFDFe和SHFD组(P<0.05),乙酰CoA羧化酶1(acetyl-Coenzyme A carboxylase alpha 1,ACC1)和脂肪酸合酶(Fatty Acid Synthase,FASN)mRNA表达量显著低于SHFD组(P<0.05)。结论:铁过载联合高脂膳食会加重脂质代谢紊乱和氧化应激,铁过载联合大豆油高脂饲料喂养导致的肝损伤高于联合棕榈油高脂饲料喂养。

非现场治超动态称重考虑动态荷载研究综述

在非现场治理超限超载系统执法过程中,动态称重传感器通过测量汽车驶过承载器时的轴重来计算车辆总重。但是由于路面非绝对平整,导致车辆在不规则路面行驶而产生耦合振动,因此导致实际测量的轴重受到静载与车辆垂直振动的共同影响。通过对路面平整度预测、车辆动态荷载研究和非现场治超动态称重研究进行综述,发现在非现场治理超限超载动态称重准确度方面,要充分考虑路面平整度造成的动态荷载带来的影响。

浅析氢气压缩机氮气试机时超温超负荷的原因

氢气压缩机投用前进行氮气试机时常出现超温超负荷的现象。根据热力学相关计算,对氢气压缩机氮气试机时的功率进行了定量计算,分析了由于质量流量变化、温度变化等因素引起的功率变化情况。同时根据相关理论对压缩过程中的容积变化功和非容积变化功进行具体分析,进而对工质种类变化所引起的功率变化进行分析和计算,找到了氮气试机时容易出现超温超负荷现象的原因,并根据相关理论对其进行了分析。该研究结论可为避免出现上述现象提供一定的参考。

力箭一号分离系统设计与验证

针对力箭一号(PR-1)一二级分离时刻结构壳段不憋压失效,二级姿态可控,火箭滑行阶段零过载条件下,整流罩无过载分离以及三四级分离不因火工品而产生多余物的需求,进行分离系统设计。区别于传统设计,一二级分离采用被动排焰热分离,三四级分离采用非火工分离冲量装置,整流罩基于能量法设计零过载下旋转分离。通过大型地面和飞行试验,验证了PR-1采用的3种新型分离设计的可靠性。

耕地非农化过程中生态价值补偿量化研究--以陕西省为例

[目的]构建耕地非农化过程中的生态价值补偿量化模型。[方法]以陕西省为例,综合考虑省内11个市区的经济发展水平,对各市区的耕地生态服务价值、生态承载力、生态足迹等进行量化测算,通过引入生态超载指数,构建区域内的生态价值补偿量化模型,对各市区的生态价值补偿量进行测算。[结果]2019年陕西省耕地生态服务价值整体上有少量盈余,全省可获得生态补偿量2.10×10^(8)元;关中地区的西安市和杨凌示范区耕地生态处于赤字状态,尤其是西安市耕地生态超载指数达-2.15;陕北和陕南地区耕地生态处于盈余状态,该区域耕地生态状况良好。关中地区需支付48.36×10^(8)元的耕地生态补偿费,陕北、陕南地区分别可获得44.31×10^(8)和6.15×10^(8)元的耕地生态补偿费。[结论]测算结果与各市区的现实情况基本相符,可为陕西省耕地生态补偿标准的制定和耕地生态补偿机制的建立提供依据,该测算方法可为各地区的耕地生态补偿费测算提供参考。

低比速多级潜水泵优化设计

按无过载设计要求,为大幅度提高效率,以QS10低比速潜水泵的优化为例,选择叶轮出口宽度、叶片进口冲角、叶轮叶片数、导叶进口安放角等10个参数为变化因素,按L27(310)正交试验方案设计了27组模型;研究了适合多级泵性能预测的方法;通过分析计算流体力学两级全流场数值模拟的结果,得到各几何参数对轴功率、效率指标影响的主次顺序:导叶叶片进口安放角β3对效率的影响最大,叶片出口安放角β2对轴功率的影响起主要作用;将正交分析所得到的最优方案制成样机进行性能测试,该优化模型泵额定点效率为58.61%(大于国家规定的效率值51%),最大轴功率值为3.83 kW(符合设计要求的4 kW),验证了正交设计结合数值模拟手段在泵优化设计方面的可行性。

无过载离心泵设计参数与性能关系研究

根据无过载离心泵最大轴功率与额定轴功率比值(功率备用系数K)公式,通过推导,将K表示成仅与比转数、叶片出口角和叶片数相关的函数,以此函数给出了K的三维曲面以及在不同叶片数下K关于叶片出口角和泵比转数的等高线。K和叶片数关系不大,叶片出口角、泵比转数对K影响较大;在相同的K下,比转数越高,可取的最大叶片出口角越大。由等高线图可以根据比转数、K选择合理的叶片出口角。实例证明,该方法能够快捷实现无过载离心泵设计,避免了传统方法叶片出口角选择的盲目性。

高扬程无过载潜水排污泵的优化设计与试验

为实现低比转速潜水排污泵高扬程、高效率、无过载性能的统一,该文对WQS150-48-37型低比转速潜水排污泵采用不同设计方法,经优化得出3种方案。应用Pro/E软件建模,结合Fluent软件对3种方案进行了多工况内部流场分析和性能预测,并与外特性试验结果对比。研究结果表明:采取增大叶片包角、减小出口角,控制流道扩散程度和增大蜗壳直径等方法可以得到满足高效率、高扬程、无过载要求的设计方案。其中,突破传统离心泵设计方法的新型通道式叶轮高效区范围更宽,扬程曲线陡降,无过载性能较好,可为高扬程无过载潜水排污泵的进一步优化设计提供参考依据。

无过载离心泵叶轮内三维不可压湍流场计算

采用添加源项的方法，考虑旋转与曲率的影响对标准ｋ－ε湍流模型进行修正，在压强连接的隐式修正法（ＳＩＭＰＬＥ－Ｃ）建立的压力速度校正方程基础上，用交替方向隐式法（ＡＤＩ）求解线性方程组，求解了无过载离心泵叶轮内三维不可压湍流场，揭示了该种泵的进口回流和出口二次流等流动特征。研究结果将对无过载离心泵的基于流场计算的优化设计有指导意义。

超厚叶片低比转数无过载排污泵数值计算与PIV实验

通过增加叶轮叶片的厚度来控制过流断面面积,从而实现低比转数排污泵的无过载特性。从样机的外特性实验结果可以看出:当过流断面面积趋于平缓变化时,流量达到1.5倍设计流量,泵的轴功率曲线即出现极值点,机组表现出明显的无过载性能。通过PIV内部流场测试技术与CFD数值计算手段,对垂直于轴线方向并通过叶轮出口宽度中间位置的截面进行了实验与预测,结果表明:设计工况下,数值计算结果不仅在外特性上与实验结果相符合,其内流场的计算也与PIV实验结果相一致;同时叶轮流道内部由于科氏力的作用导致压力面的相对速度小于吸力面,叶轮流道内整体流场分布均匀,无明显脱流和漩涡;由于叶轮与蜗壳之间存在动静干涉问题,导致各个叶轮流道之间的流动并不呈绝对的轴对称分布。

无过载旋流泵正交设计数值模拟与试验

用正交设计法对旋流泵叶轮参数进行优化设计,设计了一个五因素二水平的正交方案,研究各几何参数对旋流泵性能的影响。采用雷诺平均数值模拟方法,对正交设计中每种组合进行性能预测,通过分析性能曲线对比图,找到了对于各个性能的最优方案。对数值计算得到的数据进行极差分析,获得了各几何参数影响性能的主次顺序,通过分析与比较得出最优参数组合,即叶轮外径220 mm、叶轮出口宽度40 mm、叶片出口安放角14°、叶片数4和无叶腔宽度40 mm。在模拟基础上,对最优模型样机进行了试验,测试结果表明,在实现无过载的同时,保持了较高的效率,达到了设计目的。

无过载排污泵理论与设计方法研究

为解决低比转数排污泵易过载而烧毁电机的问题 ,对无过载排污泵理论进行了研究 ,从叶轮出口速度三角形、泵基本方程、轴功率方程和两相流理论出发 ,提出了以降低泵的最大输入功率为目标的优化模型 ,推导出最大轴功率 Pmax及其流量 QPmax的计算公式 ,详细讨论了无过载排污泵水力设计中的一些经验公式及参数 ,如叶轮进口直径 D0 、叶片数 Z、叶轮外径 D2 、叶片出口宽度 b2 及叶片出口角β2 等 ,并给出了设计实例 。

无过载排污泵正交试验研究

用正交试验法研究了各几何参数对无过载排污泵性能的影响,探索了各几何参数对效率、最大轴功率值及其位置的影响规律,并通过方差分析找到了影响这些性能的主要因素和次要因素,验证了无过载排污泵最大轴功率值及其位置公式的正确性,根据试验结果对模型泵提出了进一步设计方案,本试验结果对无过载排污泵水力设计有一定的参考价值。

进口预旋对低比速离心泵无过载性能的影响

采用径向前置导叶实现预旋,将叶轮与前置导叶结合进行研究,推导了有预旋离心泵的最大轴功率及其对应流量的计算公式。分析了导叶几何参数对泵理论扬程曲线、功率曲线、理论最大流量、最大轴功率及最大轴功率对应流量的影响。利用CFD软件对几何参数不同的8组方案进行数值模拟,将模拟结果与公式计算结果进行对比。验证了公式的正确性,该公式对无过载离心泵设计具有指导作用。

无过载超低比转速离心泵水力设计

在比转速n_s<30时通常不再设计成离心泵,因为泵效率较低,轴功率曲线太陡极易产生过载现象,笔者首次较详细地研究超低比转速离心泵的无过载设计方法,针对n_s=23微型离心泵,给出叶轮主要几何参数D_2、b_2、β_2、Z、φ的选取原则和叶片平面流道的绘型。文中还给出测试结果和性能曲线。研究表明;只要设计合理,n_s<30时完全可以设计成效率较高的无过载离心泵。

带分流叶片离心泵无过载特性的理论与试验研究

通过整合分流叶片设计方法和无过载理论,基于无限叶片数理论和泵的欧拉方程,分析了带分流叶片离心泵无过载特性实现的理论条件,并推导了最大轴功率及其位置的预估公式.按高效无过载离心泵的设计要求,选择叶片出口安放角β2,叶片出口宽度b2,喉部面积Ft以及分流叶片进口直径Di,设计了三水平的L9(34)标准正交试验方案.试验得到了各参数对带分流叶片离心泵各性能指标影响的主次顺序为b2,β2,Ft,Di,并得出模型泵的最优设计方案,同时验证了所推导的带分流叶片离心泵轴功率极值点预估公式的有效性.对最优设计方案的测试结果表明,在实现无过载的同时,保持了较高效率,达到了试验目的.说明分流叶片设计和无过载设计理论的整合,可以实现离心泵的高效无过载特性.

带分流叶片低比转速无过载离心泵优化设计

针对TS65-40-250离心泵易过载和出现驼峰等问题,采用无过载设计法并添置分流叶片,重新选取叶轮设计参数,设计3种优化方案。采用Pro/E和ICEM分别对3种方案进行三维造型和结构化网格划分,网格总数为150万。利用商业软件CFX12.1对优化方案进行数值模拟,边界条件设定为速度进口、压力出口和无滑移壁面。采用标准k-ε模型,预测了3种方案下的外特性,分析了不同设计方案下叶轮内的压力、流线、湍动能、速度分布。通过数值模拟,得出叶轮1的水力性能和内部流动状态均较好。利用快速成型法加工叶轮1并进行试验。试验结果表明,叶轮1扬程最高高出设计参数的15%,试验效率高于国家标准2%～6%,而且有很好的无过载性能。模拟结果和实验结果表明,采用无过载设计并添置分流叶片优化方法是可行的,这种设计方法可以为低比转速无过载离心泵优化设计提供参考。

低比转数潜水电泵无过载设计

结合BQS80-180/3-90型低比转数潜水电泵的设计,分析叶轮结构参数对泵轴功率特性的影响。在保证泵运行时最大轴功率不超过配套电动机输入功率的前提下,为了能够减小配套电动机功率,进一步研究减小泵最大轴功率的方法,提出了叶轮结构参数设计判别公式。利用Fluent软件对轴功率进行预测,结果表明:利用该判别公式设计的叶轮,最大轴功率与额定设计工况下轴功率的比值小于1.2。通过样机试验,各项参数均达到额定要求,且最大轴功率大幅度降低,验证了判别式的实际应用效果。