导叶对轴流泵性能影响的试验

对设计模型轴流泵在无导叶和有导叶时的外特性进行测试,在导叶进出口位置开设测孔,并运用球形五孔探针对导叶进出口流场进行测量,得到绝对速度的周向、轴向及径向速度分量的分布曲线.测量结果表明:轴功率变化曲线在有导叶和无导叶时趋于一致,可忽略导叶对叶轮内流动的影响;在设计最优工况下,导叶出口绝对速度的圆周分量较小,导叶可回收的旋转动能约占叶轮出口总能量的15.7%;无导叶时泵的运行工况点向小流量工况偏移,在设计无导叶轴流泵时应在原有设计参数的基础上进行参数补偿.运用球形五孔探针测量三维流场中速度,具有适用性强、方法简单、测量精度较高的优点.试验结果揭示了导叶对轴流泵性能影响的规律,为进一步研究轴流泵内部流场提供了理论和实际应用参考.     

轴流血泵的数值仿真与结构改进

轴流血泵体积小、结构简单、易植入等优点,成为人工心脏的热点研究。作者设计了一种轴流式血泵,运用RNGκ-ε湍流模型的数值模拟方法分析血泵流场分布,利用计算流体力学(CFD)技术对血泵内部流场进行数值模拟。分析计算求得血泵流场的压力、速度,切应力等参数分布情况。总结血泵流场容易出现溶血和形成血栓的区域,以此为依据完成血泵结构的改进。结果表明:和原血泵相比,改进后的血泵流量输出性能得到提高,血泵的溶血概率降低,形成血栓的区域减小。     

导叶叶片数对多相混输泵内能量损失的影响

为了提高混输泵的做功性能,降低能量损失,在不同导叶叶片数下,对多相混输泵的外特性及其内部能量损失进行分析。结果表明:当导叶叶片数为10时混输泵的外特性明显比导叶叶片数为7和8时更差,且最高效率偏向小流量工况;不同流量下,导叶叶片数为8时混输泵叶轮内的收缩损失和湍流耗散损失最小,而导叶叶片数对导叶进口的冲击损失影响很小,可不考虑其影响;在所选3组导叶叶片数下,当导叶叶片数等于8时混输泵的性能最优且流道内能量损失最小。     

基于COMSOL的摆线泵流场特性研究

基于COMSOL建立摆线泵模型,对旋转域采用动网格技术、动静区域采用一致对方法实现数据传递。设置相应的边界条件后对泵进行CFD仿真,并通过试验验证仿真模型的可行性。对比不同温度下摆线泵的流场特性。结果表明:试验与仿真误差略微超过5%,仿真模型可行。对比油液在不同温度下的出口流量、压力特性,结果表明:随着油液黏度降低,摆线泵的出口流量均值降低,流量脉动率增加;摆线泵出口压力均值变化很小,但压力脉动率得到较大幅度增加。分析不同温度下摆线泵旋转域截面,结果表明:由于油液黏度降低,使得油液流动性变好,造成在吸油区产生的负压较低,在排油区径向和轴向泄漏增大,使得泵出口流量降低。研究结果为其他泵的仿真提供参考。     

基于PowerMill的导叶流道三轴加工工艺研究

针对某公司制造导叶的结构以及尺寸要求,结合其现有加工设备,提出导叶流道三轴加工工艺方案。结合Power Mill编程软件,介绍该导叶流道加工过程的工艺流程以及具体实施过程,同时解决了加工过程装夹定位问题。以该公司现有工艺装备完成了导叶流道全表面加工,有效保证了导叶流道尺寸以及粗糙度要求。     

无阀微泵扩散管及收缩管流动特性分析

以无阀微泵扩散管和收缩管为研究对象,对管内流体的压力分布进行了理论分析,得出了扩散管和收缩管内流体的基本流动方程,并用有限元方法对扩散管和收缩管内的速度场和压力场进行了有限元数值计算,分析了对流动特性的影响因素,其结果对于无阀微泵扩散管和收缩管的设计具有参考意义.     

圆弧面空气喷涂的喷雾流场特性

针对喷涂成膜气液两相流动过程,采用欧拉—欧拉法建立喷涂成膜模型,模型包括喷雾流场模型和撞击粘附模型。采用非结构化网格划分控制域求解。对比分析表明,圆弧面静态周向喷涂喷雾流场形状与平面喷涂喷雾流场形状基本相同,轴向喷涂喷雾流场形状与平面喷涂喷雾流场形状有较大的区别。周向喷涂圆弧面时,喷锥宽度和液相碰撞角度受形面影响较小。轴向喷涂圆弧面时,外壁喷涂喷锥宽度大于平面喷涂喷锥宽度,喷锥边缘区域液相与壁面碰撞角度很小;内壁喷涂喷锥宽度略小于平面喷涂喷锥宽度,整个喷锥内液相与壁面始终保持较大的碰撞角度。试验证实喷涂成膜模型用于研究喷雾流场特性是可行的。     

海水泵泵轴失效原因的研究

某电厂4#海水泵断续工作33个月后,泵轴产生局部腐蚀。本文根据材质、浸泡和腐蚀疲劳等试验结果,预测了泵轴的腐蚀和可能发生失效的过程是:泵轴局部表面镀铬层脱落,镀层下的3Cr13钢发生晶间腐蚀,并导致孔蚀。由于存在闭塞条件和电偶电流,加速局部腐蚀。蚀坑底部萌生晶间裂纹、裂纹扩展,直至发生腐蚀疲劳断裂。     

液压电机泵转子支撑方式对转动特性的影响

液压电机泵主轴比较细,其支撑方式将会直接影响转子的动特性。针对液压电机叶片泵转子系统进行分析,利用Pro/E质量属性分析功能建立电机泵转子系统模型,用ANSYS建立4种不同支撑方式的一维有限元模型,通过转子动力学分析计算,获得临界转速、频率、挠度变化及对应振型。结果表明:不同的支撑方式对电机泵转子的临界转速、固有频率、挠度和刚度具有明显的影响,支撑点接近质心或多点支撑均能显著提高电机泵转子系统刚度。计算结果为电机泵转子系统的设计提供理论依据。     

泵控马达系统响应特性和效率特性的研究

建立了泵控马达系统仿真模型,对系统响应特性进行仿真研究和试验验证,结果表明:变量泵排量比由电信号决定,定量马达转速由电信号和泵转速共同决定。建立了静液压系统效率模型,对效率特性进行比较研究和试验验证,结果表明:泵控马达系统在大排量、中压、中高转速范围内具有良好的效率特性。     

某电厂真空泵叶轮叶片断裂原因分析

通过化学成分金相组织、宏观断口以及受力状况等分析方法,分析了某电厂真空泵叶轮叶片断裂原因,结果表明叶片本身的结构刚度不足及其存在的组织缺陷和铸造缺陷是发生断裂的主要原因     

导叶式混流泵流场特性研究

应用RNG k-e湍流模型,对混流泵设计工况下的流场进行数值模拟,得到效率-流量曲线、扬程-流量曲线和功率-流量曲线,通过与实验数据对比,两者误差在2%以内,具有非常高的计算精度。计算结果表明:叶轮和导叶的压力面的压力均大于吸力面、叶片的压力分布由进口至出口逐渐增大,导叶压力由叶根至叶顶逐渐增大,通过对混流泵水动力性能曲线预测和内部流动分析,为混流泵的优化提供依据。     

可压缩流体介质轴向柱塞泵流量脉动仿真研究

目前液压元件的CFD数值模拟都是将流体介质看成不可压缩的,但在高压条件下,油液的可压缩性不能忽略。本文应用CFD方法对轴向柱塞泵配流过程进行了可视化仿真,参照实际柱塞泵的结构和参数,建立了三维几何模型,重点对CFD软件中提供的不可压缩流体模型通过用户自定义函数UDF对其进行了修正。将不可压缩和可压缩流体两种情况下得到的泵出口的流量脉动进行了对比分析,得到了考虑油液的可压缩性时仿真结果更加接近实际情况的结论。     

齿数对齿轮泵流量脉动特性影响的分析

对外啮合齿轮泵的流量脉动进行研究,着重研究齿轮泵主动轮齿数和从动轮齿数相同、不相同的情况下,齿数增多对其流量脉动的影响.结果表明:在排量相同的情况下(齿轮参数中齿数和齿宽除外,其余相同),流量脉动随齿数增多而减小.     

基于叶片角度对低比转速旋涡泵性能影响的研究

通过对低比转速旋涡泵叶片形状及流道截面面积进行了理论研究,比较了关死点扬程和最高效率点的扬程与叶片角度的关系,阐述了几何参数对旋涡泵性能的变化规律.     

闸变量式轴向柱塞泵的流量特性

为研究闸变量式轴向柱塞泵的流量特性,建立闸变量式轴向柱塞泵机构模型,对其变量原理进行论述,并推导相关公式,在考虑泵柱塞数为奇数和偶数情况下,将闸变量式轴向柱塞泵的流量特性与斜盘式轴向柱塞泵的流量特性进行对比仿真分析。结果表明：采用闸变量式轴向柱塞泵,无论泵柱塞数为奇数还是偶数,泵的周期瞬态流量曲线形状发生变化,但瞬态流量周期没有发生改变;斜盘式轴向柱塞泵的流量脉动不随斜盘斜角的变化而变化,闸变量式轴向柱塞泵的流量脉动随配流盘转角增大而增大,且增大趋势逐渐增加。因此,采用闸变量式轴向柱塞泵时要考虑在满足泵实际排量变化范围要求下尽量控制配流盘最大转角范围,并且对闸变量式轴向柱塞泵采取必要的稳流措施非常重要。     

变流量轴向柱塞泵性能优化

变流量轴向柱塞泵输出流量的稳定性是衡量其性能的重要指标,配流盘上的节流槽对流量脉动有重大影响,流量脉动又会引起压力脉动。为减小变流量轴向柱塞泵的流量脉动,利用AMESim建立变流量轴向柱塞泵模型,给出节流槽过流面积计算公式,利用MATLAB绘制节流槽过流面积图,在柱塞子模型中导入数值进行仿真分析。分析发现：在柱塞腔刚与压油腔连通时,流量倒灌现象与过流面积成正相关;随着柱塞腔继续转动,流量脉动与过流面积成负相关。根据该研究设计一种V-梯形节流槽,有效提高变流量轴向柱塞泵性能。     

轴向柱塞泵流量脉动的仿真研究

根据A10VNO型斜盘式轴向柱塞泵的工作原理,在AMESim中建立柱塞泵仿真模型,对其输出流量脉动特性进行了仿真分析,主要分析了原动机转速、斜盘倾角、柱塞直径以及配流盘结构对轴向柱塞泵流量脉动的影响,研究结果表明:配流盘结构和斜盘倾角、原动机转速对柱塞泵流量脉动具有重要的影响,为有效减小柱塞泵产生的流量脉动以及降低配流过程中产生的噪声,应该适当减小柱塞泵配流盘的闭死角和错配角开度,并要控制斜盘倾角、原动机转速在一定的范围内。     

多作用恒流轴向柱塞泵流量脉动特性分析

针对现有的柱塞泵都存在流量脉动的问题,研究能实现无脉动输出的多作用恒流轴向柱塞泵。参考现有柱塞泵与马达的相关参数,对该泵典型多作用曲线的无脉动输出特性进行数值模拟,为此类新型泵的进一步研究提供参考。     

减小轴流式整体叶轮铣削颤振的工艺优化研究

针对复杂曲面整体叶轮零件在制造过程中产生较大切削颤振导致制造缺陷,对实际生产中的叶轮进行了非均匀余量工艺优化设计,应用Workbench对工艺优化前后的叶轮叶片进行了振动模态分析和谐响应分析,进行了工艺优化前后的对比切削试验,并对零件进行了曲面轮廓度三维检测,检测结果显示叶片吸力面精度平均优化率为63.8%,压力面精度平均优化率为48.8%,证明该工艺优化策略的实用性和有效性,对具有类似结构叶轮零件的加工制造具有一定的指导意义。