正弦泵叶轮组件转子动力学计算与仿真分析

目的为了深入研究正弦泵的技术性能,对其叶轮转子进行动力学建模与仿真计算。方法在结构设计和理论分析基础之上构建转子等效力学模型,利用BEAM188,MASS21及COMBI214单元开发有限元建模程序;通过模态参数计算和多载荷步转子动力学分析,确定了基于Campbell图的前3阶临界转速;在ADAMS/View环境下建立多刚体动力学仿真模型;将泵体压力场简化为主轴之上的等效力矩,并在考虑接触特性的条件下对叶轮组件进行动力学仿真分析。结果转子实际工作转速(600~800 r/min)远小于其1阶临界转速(29 824.36 r/min);叶轮与刮板之间存在较大接触碰撞力,且支撑轴承承受了更大的动态冲击载荷。结论叶轮组件具有良好的转子动力学特性,符合正弦泵结构原理和实际工况。

一种正弦扫频式恒流源设计

高纯度、高输出阻抗的正弦恒流源信号是生物电阻抗测量设备的关键部件。本文设计了一种具有1 MHz带宽的正弦扫频式恒流源,其中正弦波形发生器基于DDS芯片AD9833,采用了新型LPF芯片LTC1560-1进行低通滤波;电压电流源转换器在Howland电流泵的基础上改进,使其具备更高的输出电压柔量。时钟源和LPF采用了电源控制技术,可在系统闲置时关闭电源。该恒流源在便携式生物阻抗频谱测量仪的实际应用表明:新型恒流源具有更好的频谱纯度和幅值稳定度,更高的输出阻抗和电压柔量,更低的功耗。

基于DDS的AD9833高性能正弦波恒流源设计

本文设计了一种基于DDS芯片AD9833的高性能正弦扫频式恒流源。正弦波信号源采用了新型DDS芯片AD9833,并利用滤波芯片LTC1560-1进行低通滤波;V/I转换电路采用了改进型Howland电流泵,从而使该新型恒流源具有更好的频谱纯度和幅值稳定度,更高的输出阻抗和电压柔量。该恒流源在实际使用中取得了很好的效果。

两种信号激励下压电泵输出能力比较

本文研究了在两种不同信号激励下,固定在敏感元件腔中压电泵的输出能力。首先从理论上分析了方波激励下压电泵的轴向位移、速度与正弦波激励下的位移、速度的关系。其次设计气流速度实验验证理论分析结果。理论分析和实验结果表明:方波信号激励压电泵,其输出能力比正弦波激励条件下压电泵的输出能力强。

正弦微沟槽织构对柱塞密封副摩擦学性能的影响

目的研究不同工况下正弦沟槽织构对柱塞密封副摩擦性能的影响,以降低压裂泵柱塞密封副的摩擦磨损。方法基于压裂泵柱塞密封副几何模型和流体润滑理论,建立了正弦微沟槽织构化柱塞-橡胶密封副动压润滑数值理论模型,通过仿真模拟研究了不同柱塞密封压力、运动速度对正弦织构减磨性能的影响。结果不同密封压力下,从40 MPa增至140 MPa时,织构化柱塞表面的油膜承载力及其增长率都不断增大,摩擦系数增大,增长率减小,且柱塞运动速度越高,油膜承载力及摩擦系数越大。不同柱塞运动速度下,油膜承载力和柱塞速度成线性增长关系,摩擦系数不断增大,增长率则呈现减小趋势。针对常用的压裂泵工况,柱塞运动速度和密封压力为错峰配合。根据仿真结果可以看出,在柱塞运动速度-密封压力为150冲次/min-80 MPa工况下,油膜承载力最大,摩擦系数最小,而300冲次/min-40 MPa工况下的油膜承载力最小,摩擦系数系数最大。结论正弦沟槽织构能够有效改善柱塞密封副的动压润滑性能,在文中的正弦沟槽织构参数下,随着柱塞密封压力、运动速度的上升,油膜承载力和摩擦系数均呈现增长趋势。

双重介质岩心渗透率测定装置研究及应用

该文介绍了压力振荡法测试岩石渗透率的原理与应用,研制的双重介质岩心渗透率测定装置主要由超低渗岩心夹持器、正弦泵、围压泵、储液容器、数据采集及数据处理软件等组成。较好地解决了孔隙介质和裂隙介质的模拟、边界条件的模拟、超低渗透率测试等关键问题,测试范围广,自动化程度高。该系统可用以研究基于双重介质岩心的气相、液相超低渗透率的测试,气相渗透率测试范围为(1×10^(-2)~1×10^(-7))×10^(-3)μm^2,液相渗透率测试范围为(1×10^(-2)~1×10^(-5))×10^(-3)μm^2。

正弦直纹曲面的几何性质及在泵中的应用

说明了正弦直纹曲面的形成,建立了其方程,并研究了它的几何性质。推导出正弦泵的瞬时流量、排量计算公式,最后运用Matlab软件对正弦泵的流量特性进行了计算及数值仿真。结果表明:正弦泵的叶轮曲面不是可展曲面,不能用弯折的方法进行成型;正弦泵的瞬时流量及排量随着其叶轮结构参数(R、A和L)的增加而增大,可以通过改变这些参数的取值进行泵的设计以满足实际生产需求;正弦泵没有流量脉动,工作稳定性好,这有利于减小振动和噪声。

黄金正弦算法在水文地质参数优化中的应用

为提高水文地质参数求解精度,利用黄金正弦算法(Gold-SA)优化求解泰斯(Theis)公式导水系数和储水系数2个关键参数。选取6个标准测试函数对Gold-SA算法进行仿真验证,并与粒子群优化(PSO)算法的仿真结果进行比较。以2个抽水试验资料为例,利用Gold-SA优化求解Theis公式导水系数和储水系数,求解结果与PSO算法、配线法和文献方法作对比。结果表明,Gold-SA算法对所选6个标准测试函数的寻优精度高于PSO算法,具有较好的寻优精度和全局搜索能力;对2个实例导水系数和储水系数参数的求解精度优于PSO算法、配线法和文献方法。将Gold-SA算法用于水文地质参数优化求解是可行和有效的。

正弦滤波器在深井潜水泵保护中的应用研究

地浸采铀潜水泵采用变频器控制,变频器输出的电源波形为PWM波,而PWM波产生的过冲电压对潜水泵电机运行具有一定的影响。本研究采用正弦滤波器对PWM波的谐波进行滤波、整形,将PWM波形还原成近似于正弦波后,输送给潜水泵电机,达到了保护电机定子绝缘、延长电机使用寿命的目的。

基于改进蝴蝶算法的水文地质参数优化

针对水文地质参数求解精度不足以及传统配线法等策略在求参过程中效率低下等的问题,提出一种基于黄金正弦加权蝴蝶优化算法的水文地质参数优化策略。首先在蝴蝶优化算法的全局与局部搜索阶段引入黄金正弦算子,缩小算法解空间;其次引入自适应权重,调整算法后期种群个体移动步长与搜索方向。通过6个基准测试函数的寻优对比测试结果表明:黄金正弦加权蝴蝶优化算法的寻优精度较高且收敛速度较快。将该优化策略应用于水文地质参数导水系数与贮水系数的优化以达到最小降深误差,并与粒子群优化算法、配线法等优化策略进行实验对比。结果表明黄金正弦加权蝴蝶优化算法能有效优化水文地质参数并提高泰斯公式计算性能,获得更小抽水降深误差,为后续抽水试验提供了新方法。

电厂凝结水泵变频调节方式的经济性分析

提出了一种基于变频调速技术的凝结水泵调节改进方案,并同节流方式进行了技术经济性比较分析,结果表明,变速调节方式虽然初期投资高,但无论是机组在基本负荷还是变负荷工况下运行的经济性和安全性都很高,节能效果显著,可快速回收项目投资,具有很好的应用前景。