管道泵不稳定压力及振动特性研究

为了找到引起管道泵振动的原因,该文研究了一比转速为59的管道泵叶轮-蜗壳的动静干涉所引起的压力脉动现象,及其对泵振动特性的影响。该文通过对比数值计算方法与试验方法获得的能量特性曲线,验证了计算模型的有效性;在此基础上分析管道泵蜗壳内的脉动压力场,通过数值计算有效研究了蜗壳周向不同位置处43个监测点在不同流量下的压力脉动幅值,特别在叶片通过频率下,蜗壳内的压力脉动特征与流量及蜗壳内监测点位置的关系。同时,通过振动试验,获取泵4个监测区域内25个监测点在不同流量下的振动幅值,通过快速傅里叶变换对振动信号进行频谱分析。计算和试验结果共同表明,隔舌区域的压力脉动幅值最大,叶片通过频率210Hz是压力脉动的主导频率;压力脉动及泵振动均在叶片通过频率下达到最大峰值,进一步论证了叶片通过频率是管道泵产生振动的主要频率值,由该频率引起的压力脉动冲力是管道泵产生振动的主要作用力;泵的压力脉动幅值和振动幅值均高于设计工况;4个监测区域内的振动幅值从大到小依次为:管道支撑,电机,泵体,底座。研究结果可为管道泵低振动的设计提供参考。

不同叶片数下管道泵内部流动及振动特性的数值与试验研究

为研究不同叶片数下管道泵内部的流动特性及振动特性,采用标准k-ε湍流模型和滑移网格技术,在CFX数值计算软件中,分别对6叶片和7叶片的管道泵内部全流场进行三维非定常数值模拟,计算得到不同流量下叶轮内部流动特性、蜗壳内部静压特性以及叶轮转矩波动特性。对比0.1qV工况下两种叶片数下的数值计算结果,发现6叶片下的'射流-尾迹'效应及静压变化梯度均大于7叶片,6叶片下的转矩波动强度大于7叶片;不同叶片数下,叶轮内部的相对速度变化规律、静压变化规律以及蜗舌附近低压区的发展变化规律与蜗舌和叶轮的相对位置有关。采用振动试验测量不同叶片数下管道泵的振动水平,分析振动试验结果和数值计算结果表明,在不同流量下,6叶片的振动水平高于7叶片,主要在于6叶片具有较强的压力脉动和不稳定流体力的作用;叶频及其倍频是管道泵产生振动的主要激励频率。因此,可以通过优化叶片设计参数(Z,β2,β1)来改善管道泵内部的不稳定流动状态,进而降低振动水平。

叶片几何参数对管道泵径向力及振动的影响

为了解决一台比转数为221的管道泵振动问题,在保证能量特性具有较好一致性的前提下,通过优化叶片几何参数Z,β2,β1减小振动烈度.采用CFX数值计算软件分别对不同工况下优化前后的管道泵内部全流场进行非定常数值模拟,研究叶片几何参数Z,β2,β1对管道泵压力脉动、径向力及振动的影响.计算结果表明:叶轮A的压力脉动、径向力及径向力脉动强度均大于叶轮B,叶频及其谐波是压力脉动的主要激励频率.同时,为了进一步研究由叶片几何参数的改变引起的压力脉动及径向力的变化对振动的影响,通过振动试验测量了带有叶轮A,B的管道泵振动速度.结果表明:在不同工况下,叶轮A的振动强度大于叶轮B,叶频及其谐波是管道泵振动的主要激励频率.对比数值计算结果和试验结果可以看出,压力脉动较大、径向力及径向力脉动较为剧烈的叶轮A,其振动强度也较强;优化后的管道泵在0.4Qd到1.3Qd工作范围内,振动速度小于1.8 mm/s,满足振动标准.

基于价值工程与振动冲击测试的包装结构优化设计

目的为了满足价值工程节约成本的要求,对某出口海外的木包装容器结构进行优化设计。方法首先对产品功能进行分析,设计新包装的结构方案,由原有的卧式包装优化为用材更少的立式包装,然后运用理论力学知识对泵体进行稳定性计算和底座强度分析,然后运用CATIA建立三维模型,运用有限元分析软件Ansys Workbench对模型进行强度校核,最后根据国际安全运输协会包装测试标准对样品进行振动、冲击、跌落测试。结果新包装通过了振动冲击跌落测试,优化后的木包装容器满足抗冲击的强度要求,满足不会发生倾覆的功能要求,木材用料节约了40%,铁支架材料节约了100%,每年全球公司节约成本约360万元。结论新包装在满足产品功能的基础上,大大节约了成本,满足了价值工程以最少的费用换取所需要的功能的要求;同时也为跨国包装设计工程师提供一种包装解决方案和技术参考。

高比转数离心泵空化状态下的压力脉动特性

通过相似变换得到高比转数离心泵缩小模型,并通过试验和数值模拟发现模型泵和设计泵的性能曲线相近,可代替设计泵进行试验研究.基于RNG k-ε湍流模型,采用SIMPLEC方法求解不可压缩时均方程,通过对离心泵内部流场进行定常和非定常数值模拟,得到不同工况点的外特性、汽蚀及压力脉动特性,并通过模拟结果和试验结果的对比,验证了模拟的准确性.通过模拟发现:额定流量下隔舌处的压力脉动幅值最大;不同工况下各监测点的压力脉动主频均为叶频;隔舌压力脉动最大,进口压力脉动最小.额定工况下压力脉动幅值最小,非设计工况下压力脉动幅值明显增大;通过对空化不同阶段的瞬态数值模拟,发现从未空化到严重空化,不同工况下隔舌和出口处的压力脉动变换规律相同,随着空化发展,压力脉动幅值降低,且脉动主频均为叶频;并且随着空化程度加剧,压力脉动高频成分增多,各监测点主频下降明显,并可将此作为判定空化初生的依据.

高端对话之供给侧改革下的民营经济机遇

“供给侧改革”已经成为一个影响中国的高频词汇，推进供给侧结构性改革，是适应和引领经济发展新常态的重大创新，是适应我国经济发展新常态的必然要求。供给侧改革的关键是释放新需求，创造新供给，就是要以理性的供给管理，释放和引领需求潜力。

分布式混水机组和分布式变频水泵在分区供暖系统中的应用

针对目前国内供热空调系统最常见的问题．即在二次管网及末端存在大量的水力失调问题，特别是随着地板供暖、顶棚辐射等辐射式供热供冷系统的出现，对二次管网的流量和温度调节的要求越来越高，介绍了楼前混水回路机组和分布式变频水泵（二次泵、三次泵，甚至四次泵系统），其可根据末端的温度和流量需求，通过气候补偿和多种变频调速控制方式，合理地进行末端水力压头和流量的分配和调节，极大地提高了末端建筑室内温度的舒适度，大大降低了原来供热过热建筑的室内温度，同时提高和改善了管网末端供热不足的建筑供热质量。对建筑供热系统改造项目和新建的新型辐射式供暖供冷建筑项目都有广泛的应用前景。

预制式泵站应用于优化中小型泵站的研究

预制泵站技术应用于排水管网系统的中小型泵站,有着传统混凝土泵站无法比拟的优势:体积小,材料新,流态好,造价低,集成度高,使用安全,安装维护省时省力。而这一切,都离不开容积优化。本文将格兰富公司数十年来对于该项技术容积优化方面的研究和探索进行分项介绍及论证,通过对比传统混凝土泵站的相应性能,证明了预制泵站是给排水技术领域的一大进步,是泵站系统的一种优化,拥有广阔的应用前景。

水泵扬程选型偏大对动力分布式供热系统影响研究

供热系统中,动力分布式系统已被证实可以有效解决输配管网水力失调这一难题,但是对于动力分布式系统在实际应用中水泵选型偏大的问题缺少研究。本文选取了扬程偏大型系统进行分析,应用图论理论,通过建模分析了9个离散工况,并应用软件进行模拟计算,研究不同水泵设计参数对系统零压点、背压、水力失调度、能耗、运行安全等方面影响。研究发现,扬程偏大型的动力分布式系统,当设计扬程出现一致等比增大时,系统零压差点的位置不变,但是系统的背压和能耗都将增大,系统的水力工况会恶化,甚至当参数变化偏离程度特别高时,会影响系统的正常使用,导致系统安全性变差、影响设备使用年限。

变频调速水泵应用分析与展望

本文论述了水泵变频调速技术的基本原理,探讨了该项技术的主要特点与技术优势,比较了当前变频调速系统两种主要的实现方式,并介绍了采用变频调速水泵的典型应用案例。本文中介绍的典型案例可以作为变频水泵安装运行参考。

能源的“黑洞”，唯“光”能破！

这几天,全球吃瓜群众都在为同一件事儿欢呼,即200多位科学家'强强联合'的天文学成果——人类首张黑洞照片发布.即便你不是天文爱好者,也无法抵挡黑洞的巨大诱惑力,毕竟,就连光也难逃一劫. '上帝说,要有光,于是就有了光',看似平淡无奇的语句却深谙造物之神奇.回首数千年的人类文明,与'光'有着不解之缘.对古埃及人来说,太阳代表光明、温暖和生长,太阳神拉(Ré)的地位可见一斑;我们耳熟能详的希腊神话中的太阳神阿波罗,更被认为是人类文明的保护神.

CFD技术在污水搅拌器应用中的优化研究

搅拌器在污水池中应用时,由于布置方案不合理,会引起污泥沉淀和死水区等问题,从而导致系统效率不高。本文运用计算流体动力学(CFD)方法对其应用进行了优化研究,通过对比优化前后污水池的流场中关键位置处的结果发现,系统效率有了明显提高。因此证明了CFD技术在优化搅拌器布置方案、提高污水池系统效率方面的可行性。

新经济环境下从金融统计数据分析中看农合机构的发展问题——以渭南市某联社为例

2020年以来,在复杂国际环境下,我国经济出现了一定下滑。作为支持“三农”发展的主要金融机构,农合机构的发展也受到了一些影响。本文以渭南市某联社为例,通过对其近年来业务经营状况的主要分析,从金融数据统计分析的角度下,分析其经营的主要特点以及现状,与全省商业银行经营状况做出对比,并做出政策建议。

管道泵压力脉动及振动的研究

为了研究管道泵内部的非定常压力脉动与振动的关系,采用商业软件对一比转速为221的管道泵进行内部全流场三维非定常数值模拟,计算得到不同流量工况下蜗壳内部及蜗舌附近区域的压力脉动特性.通过分析数值计算发现非设计工况下的压力脉动强度高于设计工况,蜗舌区域的压力脉动强度最大,叶片与蜗舌的动静干涉是产生压力脉动的主要原因;同时论证了压力脉动与蜗舌的螺旋角有关,非设计工况下的液流角与蜗舌螺旋角产生偏离,导致液流与蜗舌的强烈撞击.通过振动试验发现:非设计工况下的振动强度高于设计工况,叶频及其倍频是振动的主要激励频率,蜗舌附近区域的振动强度高于远离蜗舌区域,压力脉动的发展趋势与振动强度的发展趋势基本符合.这表明了压力脉动是管道泵产生振动的主要激励源.

串列平板叶栅尾迹速度场的LDA实验研究

绕流叶栅的尾涡脱落是诱发水力机械振动噪声的重要因素。本文以串列布置平板叶栅为研究对象,进行雷诺数Re=5000与10000下的叶栅绕流尾迹速度场的LDA测量实验,分析不同雷诺数下绕叶栅流场速度分布,探究涡脱频率特性。实验结果表明:同一雷诺数下平板尾迹区中心线上速度分布可分为回流区、快速增长区、缓慢增长区三个区域;双平板绕流场中下游平板的存在明显抑制了上游平板尾迹的发展,与单平板模型相比回流区流向长度减小;雷诺数从5000增大到10000时,平板尾迹回流区的流向长度变小,但最低流速分布升高;下游平板的存在抑制了上游平板的涡脱,使其频率降低,上、下游平板涡脱频率一致。

串列平板叶栅尾迹速度场的LDA实验研究

绕流叶栅的尾涡脱落是诱发水力机械振动噪声的重要因素。本文以串列布置平板叶栅为研究对象,进行雷诺数Re=5000与10000下的叶栅绕流尾迹速度场的LDA测量实验,分析不同雷诺数下绕叶栅流场速度分布,探究涡脱频率特性。实验结果表明：同一雷诺数下平板尾迹区中心线上速度分布可分为回流区、快速增长区、缓慢增长区三个区域;双平板绕流场,下游平板的存在明显抑制了上游平板尾迹的发展,与单平板模型比回流区流向长度减小;雷诺数从5000增大到10000时,平板尾迹回流区的流向长度变小,但最低流速分布升高;下游平板的存在抑制了上游平板的涡脱,使其频率降低,上、下游平板涡脱频率一致。

基于POD分析离心泵叶轮入口流动结构发展规律

为了研究离心泵叶轮内部周期性非定常流动结构,基于POD方法,从能量、时间和空间3个方面对叶轮内部压力场进行分析,研究其非定常流动结构随着流量变化的发展规律。结果表明:叶轮压力场前5阶POD模态的能量占总能量的90%左右;随着流量的降低,离散频率分别为St_(0.23)和St_(0.19)的两种非定常流动结构开始在叶轮入口出现,且与回流区吻合;在流量处于0.8Q_( Des)时,特征频率为St_(0.23)在2~5阶POD能量占比较大,且强度沿着前盖板至轮毂方向逐渐降低;在流量处于0.7 Q_( Des)时,特征频率为St_(0.23)的非受迫周期性流动结构的能量占比降低。由于动静干涉的影响,轴频St_(R)与特征频率St_(0.23)的线性频率St_(0.19)能量强度增加,在流场中占据主导地位,且特征频率为St_(0.19)的流动结构在靠近中截面偏前盖板的能量强度最大,并向两边逐渐降低。

集中供热换热站变流量运行控制策略研究

通过创建集中供热系统动态数学模型,对供热系统常规控制策略和改进控制策略进行仿真。研究结果表明,采用换热站升级控制策略,可获得16%的节热量和49%的节电量;同时确定在保证室内温度的情况下室外温度、回水温度及二次网供回水温度之间的模拟关系,为热力公司优化运行提供借鉴。通过实际现场检测,应用二次网温差控制,可显著降低换热站能耗指标。