直流平面电磁泵流槽结构的实验研究

目的 研究直流平面电磁泵流槽结构与静压头的关系和相对效率。方法 在以水银为传输介质的模拟直流平面电磁泵上进行实验,测量不同流槽结构在相同工作参数下天然坟头的大小,并以理论计算值为１００％的效率,计算了不同流槽结构的相对效率。结果 不同结构的流槽,在相同工作参数下产生的静压头不同,相对效率有很大的差别。结论电磁泵的流槽结构对电磁泵的压头及相对效率有显著影响,抑制工作电流的漫流,优化电力线赆 可能减小     

模拟直流电磁泵工艺参数的实验研究

目的　研究模拟双联泵与单泵的流量大小 ,为大流量电磁泵的设计提供参考依据 .方法　通过在以水银为传输介质的模拟直流电磁泵上进行实验 ,分别测出在相同静泵高 Δp和相同出液口高度 H 下 ,双泵及单泵的流量大小 .结果　流量 Q随静泵高Δp的增大而增大 ,双泵与单泵的流量之比约为 1 .6.结论　以双联泵的方式来提高直流电磁泵的流量切实可行     

平面交流感应电磁泵电磁驱动力影响因素研究

利用数值模拟分析软件ANSYS,模拟分析平面交流感应电磁泵对泵沟内流通的液态金属作用的电磁驱动力变化.通过模拟结果得知,在相同加载条件下,液态Na-K合金液、Ga液、Zn液及Sn液由于电阻率值不同,所受电磁泵电磁驱动力依次减小;改变电磁泵窄面泵沟材料分别为不锈钢板、铜板、银板及陶瓷板时,可知窄面泵沟材料为铜板或银板时液态金属Zn受到的电磁驱动力较大且两者值相近,同时增加铜板厚度也有利于电磁驱动力的提高;在三相交流电源供电条件下,电磁泵加载不同电流频率,液态金属Zn受力呈现随频率增大先升后降的趋势,得到最佳使用频率范围为40~60 Hz.     

模拟直流电磁泵工艺参数的实验研究

目的 研究模拟双联泵与单泵的流量大小，为大流量电磁泵的设计提供参考依据。方法 通过在以水银为传输介质的模拟直流电磁泵上进行实验，分别测出在相同静泵高Δp和相同出液口高度H下，双泵及单泵的流量大小。结果 流量Q随静泵高Δp的增大而增大，双泵与单泵的流量之比约为1．6。结论 以双联泵的方式来提高直流电磁泵的流量切实可行。     

聚磁参数对直流电磁泵磁场分布影响的数值模拟

直流电磁泵是镁合金铸造过程的重要设备,而电磁铁聚头长度和截面积是影响电磁泵效率的关键参数．作者采用ANSYS软件研究了聚磁头结构对电磁泵聚磁头间隙磁场分布的影响．模拟结果表明,由于聚磁效应,聚磁头结构能有效提高聚磁头间隙处磁感应强度,且随聚磁头长度的增加,磁感应强度分布均匀性有所提高;随着聚磁头截面特征长度的增大,聚磁头间隙处磁感应强度先增大后减小,聚磁头截面特征长度为20-30mm时聚磁效果最佳．研究结果对于深入认识直流电磁泵的磁场特性并对其优化具有理论价值和现实意义．     

环矩形静压垫结构的等效展开

环矩形结构的静压垫在静压支撑中的应用十分广泛,但在笛卡尔坐标系中计算起来却非常困难.本文在保持结构参数不变的条件下,将笛卡尔坐标系下的环矩形静压垫展开成柱坐标系下的扇形静压垫.详细推导出在合理近似的条件下,展开前后不同结构计算的不可压缩流体的体积流量相等的结果,从而证明了这种展开方式的等效性,为进一步讨论环矩形静压垫的特性提供了方便,有利于环矩形静压垫的设计和应用.     

基于CFD的新型结构静压油垫数值仿真技术

为了提高重载数控机床静压转台的承载能力和油膜刚度,提出了一种具有多环形流道油腔和阻尼型封油边结构的新型静压油垫,并对其性能进行了研究.在对静压油垫结构优化设计的基础上,利用CFD(computationalfluid dynamics)数值仿真技术,采用二维轴对称流动模型对新型结构静压油垫的流场特性进行了仿真分析,得到了新型静压油垫的内部流场特性,计算出油垫的承载能力和油膜刚度,并与单腔体、单平面封油边结构的静压油垫进行了对比.研究表明:新型静压油垫能通过在阻尼流道和阻尼槽内形成紊流,增加流动液阻,实现压力增益,并可在阻尼槽处产生局部静压效应,从而使新型结构静压油垫的承载能力和油膜刚度较传统结构静压油垫有所提高;此外,采用CFD技术有助于对复杂结构的静压油垫进行优化设计与性能计算,从而提高设计效率和计算准确性.     

Φ273管道的电磁励磁仿真模型分析与实验方法

针对永磁磁路优化及仿真模型不准确的问题,提出了一种以直流电磁铁为励磁源的仿真模型,分析在不同磁路特征下直流电磁励磁的磁化效果.利用COMSOL有限元分析软件建立Φ273管道电磁励磁模型,对管道缺陷特性进行分析.搭建Φ273管道漏磁内检测永磁励磁实验平台.结果表明:直流电磁铁与永磁体作为励磁源具有相同的磁场特性,电磁励磁仿真模型可以准确描述永磁磁路,为永磁磁路的优化设计及直流电磁励磁在管道缺陷检测的工程应用提供理论依据.     

螺旋槽干气密封性能及结构优化研究

建立螺旋角槽的数学模型,利用Fluent分别研究了不同的槽数、转速、入口压力、槽深、气膜厚度对密封性能的影响规律.通过分析对比密封性能参数如静压、开启力、泄漏量等,得出了单螺旋角槽性能最佳的几何结构参数.针对单螺旋角槽存在的问题,提出了一种双螺旋角槽干气密封结构,且计算结果表明:双螺旋角槽可使气动分离效果更明显,当吸力...     

摆角铣头气体静压轴承的工程设计与数值模拟

对转速为1.6×105r/min的精密摆角铣头主轴系统的2种气体静压轴承,即双排孔圆柱轴承和闭式平面止推轴承进行设计研究.对两种气体静压轴承在不同节流方式、不同节流孔直径下的最佳气膜厚度和对应的最大刚度进行设计计算,得到该轴承结构参数对其刚度的影响规律.利用FLUENT软件对所设计轴承的气体流动状况进行数值模拟,得到偏...     

多级液力透平效率理论分析及数值计算

为预测多级离心泵作透平的水力效率,以DG85-80多级离心泵为模型,对多级离心泵作透平的性能进行理论分析,提出多级离心泵透平工况下最优效率与泵工况下最优水力效率的关系,得到多级离心泵作透平时的最优效率,并应用CFD软件,对多级离心泵作透平时内部流场的水力性能进行数值分析,所得到的结果与理论分析的结果进行比较,发现在最优效率点的效率能够较好地吻合,误差为2.74%。为了获得多级离心泵的内部流场特性,对不同流量与同一流量下不同位置的相对速度和静压力进行分析,得出叶轮内低速区域随着流量增大而减小,在第1级到第4级压降基本相等,第5级的压降最小。       

动叶轮叶片数对多相混输泵水力性能的影响

为了探究动叶轮叶片数对多相混输泵外特性、做功性能和水力特性的影响规律,基于欧拉非均质流模型,利用CFX软件对不同动叶轮叶片数下的多相混输泵在多种流量工况、入口含气率10%的条件下进行数值计算。研究发现:流量在90 m3/h及以下时,动叶轮叶片数对扬程和效率的变化趋势影响相对较小,而随着流量的增加,四叶片动叶轮会使混输泵扬程和效率的下降程度增大;当动叶轮叶片数为3时,多相混输泵的外特性、叶片表面静压分布、载荷分布和水力特性等均优于动叶轮叶片数为4时的性能。本文的研究结果可为多相混输泵动叶轮叶片数的选择提供参考。     

随机群聚手征球归一化散射截面的推导

在建立随机群聚复合手征球平面电磁波散射型的基础上,利用边值技术给出了远区散射场同时边界条件解的矩阵表示,推导了归一化散射截面的计算公式,这对研究手征媒质与电磁波相互作用、各种参数对雷达散射截面的影响以及ＲＣＳ测量均提供了重要的理论依据。     

叶片倾斜角对油气混输泵性能的影响

以自主研发的YQH-100型三级轴流式油气混输泵为研究对象,基于Mixture模型的两相流理论,改变叶片倾斜角,在含气率(GVF)分别为0、10%、30%、50%和70%情况下,通过计算流体力学的分析方法对油气混输泵内部流动进行数值模拟,研究叶轮内部气相及压力分布情况,并对其外特性曲线进行分析。研究结果显示:在纯水工况下,叶片倾斜对扬程的影响较大,原模型M4的扬程较最差方案M1(叶片倾斜-10°)高8m;方案M3(叶片倾斜-4°)的扬程较原模型低1.4m,效率较原模型高0.14个百分点;在小流量工况下,原模型的效率较高;在不同含气率工况下,方案M3(叶片倾斜-4°)的增压比原模型低14kPa,效率较原模型高0.22个百分点;叶片适当倾斜一定的角度,可有效减小气团在叶片工作面轮毂侧的聚集面积,使混输泵内部气液两相均匀混合,提高混输泵效率;轴流式油气混输泵的最佳叶片倾斜角范围为-4°~0°。本研究可为油气混输泵的设计及水力优化提供参考依据。     

旋流泵变转速性能及无叶腔流场实验研究

为研究旋流泵变转速相似定律换算、内部流场变化和外特性与内部流动的关联,研制32WB8 12型旋流泵试验样机.通过型式及变转速外特性试验,得出泵扬程、功率、效率和临界汽蚀余量曲线变化规律;用5孔球形探针对无叶腔流场进行测量,得到变转速流场5个测点静压、绝对速度、圆周速度、径向速度和轴向速度变化规律,证明轴向旋涡运动为主流,存在回流运动;通过对实验数据进行分析,解释了外特性参数与内部流动参数之间的联系和变化规律,阐明旋流泵抽吸及扬程形成原理;验证流量、扬程和轴功率满足相似理论比例定律,汽蚀余量不满足汽蚀相似定律,且其曲线呈与离心泵等相反的趋势.     

降低高水头射流泵运行噪声初探

射流泵运行噪声的大小是衡量射流泵性能好坏的一个十分重要的指标。本文主要根据泵的大量原、模型试验结果,发现泵的运行噪声大小主要与泵的运行工况、泵的驱动水头、吸上水位和泵的其它参数选择等有关。并且认为射流泵在运行时产生强烈噪声主要来源于泵的严重气蚀。通过对现有已运行射流泵的调查与改造、试验,初步找到了降低高水头射流泵运行噪声的有效途径。     

基于CFD技术的部分流泵几何参数对其性能的影响研究

根据叶片泵基本方程,推导出考虑叶片滑移时叶轮外径及叶片数与部分流泵扬程的关系式,并对部分流泵进行水力设计。首先建立部分流泵的三维模型,再利用CFD技术,基于RANS方程,采用标准k-ε湍流模型,对其内部三维流动进行数值模拟。模拟结果显示,部分流泵随着叶轮外径从279 mm到287 mm变化,其扬程和效率都有所增大,但增大的幅度较小;当叶轮外径从287 mm到289 mm变化时,其效率出现下降。部分流泵静压分布均匀合理;改变叶轮的叶片数,随着叶片数从8、10、12变化,部分流泵的扬程和效率也相应增加。通过数值试验,模拟结果与理论推导相符。     

电磁线圈的动态电磁关系分析及应用

通过对不同情况下电磁线圈的感应电动势和动念阻抗的分析,得到了因励磁电流和动态间隙而产生的感应电流的表达式,并对其合理性进行了分析.将动态电磁关系应用到电磁支撑装置中,得到了不同情况下电磁支撑装置的附加支撑刚度参数和附加阻尼参数的表达式,从而合理地解释了在参数识别实验中电磁支撑装置存在附加阻尼参数的现象.