筒袋泵首级叶轮结构参数对水力性能影响

为进一步提高立式筒袋泵性能,基于ＲＮＧｋ—ε湍流模型,对立式筒袋泵首级叶轮进行数值 模拟．通过分析改型前后各个流量状况下的外特性曲线和离心泵内压力云图,研究了不同叶片数和 不同叶片包角角度情况下离心泵扬程和效率的变化情况,为筒袋泵进一步改良提供了依据．结果表 明：随着叶片数的增加,离心泵各个流量情况下的最大效率值呈现先增大后减小的现象;随着叶片 包角的增大,离心泵效率先上升后下降,存在着一个对于离心泵性能最佳的包角角度;相较叶片数 改变对性能的影响而言,叶片包角改变对性能的影响较小．     

泵网系统水力参数的分析

介绍了计入水泵影响时,管网沿程水头损失的计算公式以及相应管网水力参数的变化.并将理论值与实验结果相比较,以供管网优化设计时参考.     

一种合成射流压电微泵关键结构参数确定方法

为增大无阀微泵流量,改进合成射流微泵设计方法,设计一种基于合成射流压电激励器的微泵结构,并提出关键结构参数的确定方法.在合成射流激励器流场模拟结果基础上,绘制其轴线上的轴向瞬时速度变化曲线以及出口横截面上的轴向速度分布曲线,利用轴线上轴向速度稳定点以及出口横截面上轴向速度分布曲线的零点确定最佳泵腔高度和出口直径.对所选用的合成射流激励器流场进行三维数值模拟,结果表明:利用该方法得到微泵结构的最佳泵腔高度为7 mm,最佳出口直径为1.78 mm.在零背压下,当雷诺数为225、频率为100 Hz时,该合成射流微泵流量可达32.1 m L/min.数值仿真与实验对比验证了方法的可行性.利用该方法可以有效地确定该类微泵在大流量且连续稳定出流性能下的关键结构尺寸.     

结构参数对自激式脉冲射流装置性能的影响

运用自行研制的脉冲射流试验装置,就自激式脉冲射流装置的上下喷嘴直径、腔长和腔径等结构参数对其性能的影响进行了试验,分析了上喷嘴直径一定时,其他结构参数对射流打击力的影响.研究表明,在一定工作压力下,不同下喷嘴直径下的射流打击力随腔长的变化和不同腔径下的射流打击力随下喷嘴直径的变化不同;在不同工作压力下,某一下喷嘴直径下...     

影响自激振荡脉冲射流性能的喷嘴结构参数研究

脉冲射流射孔增产技术可有效改善低渗气藏渗透率,提高产气量。自激振荡喷嘴作为射孔增产技术的核心装置,其结构参数直接决定射孔质量。为得到适用于此技术的最优喷嘴结构,根据流体力学、射流力学、边界层及大涡模拟计算理论,利用大涡模拟方法和PIV测试实验研究了不同后喷嘴和前喷嘴直径比、振荡腔长和前喷嘴直径比对脉冲射流的影响规律。将大涡模拟计算结果与PIV试验测试结果相结合,建立了适用于低渗气藏射孔增产的自激振荡喷嘴设计准则：前后喷嘴直径比（d₂/d₁）为1.2~1.3,腔径比（L/d₁）为2.3~3.3。所得结论可作为脉冲射流发生装置的结构设计和优化依据。     

射流泵汽蚀参数分析

汽蚀是影响射流泵系统安全运行的重要因素.迄今为止,已有多种参数用于描述射流泵的汽蚀性能和判断汽蚀发生与否,其中最常用和最具代表性的是汽蚀系数σ和汽蚀流量比qk.在理论分析和试验研究的基础上对两者进行了研究.结果表明,虽然σ值较为稳定,但由于其难以测定和计算,不适宜用于判断汽蚀的发生与否;而qk则易于计算,且比较直观,更适合用于判断汽蚀的发生与否.     

不同结构导流体对混流式核主泵水力性能的影响

为研究混流式核主泵内部流动情况,提高核主泵的水力效率,对不同结构导流体的混流式核主泵水力模型的三维湍流流场进行了数值模拟,研究导流体结构对混流式核主泵模型水力性能的影响。结果表明:对于只加导流环、导叶叶片对称布置的导流体模型泵,当导流环方案为L=15 mm、θ=15°时,模型泵水力效率值最高;对于不加导流环、导叶叶片非对称布置的导流体模型泵,当γ1取24°时,模型泵水力效率值最高;对于加导流环、导叶叶片非对称布置的导流体模型泵,当导流环方案:L=15 mm、θ=15°、导叶叶片布置方案γ1=24°时,模型泵水力效率值最高。研究结果揭示了不同结构导流体对核主泵模型泵内部流场的影响规律,为高效水力模型优化设计提供参考。     

喉部面积对切线泵性能的影响

为探讨喉部面积对切线泵性能的影响,选取切线泵WG211为研究对象, 利用CFD技术对5组不同喉部直径的切线泵内部流动进行三维定常数值模拟,计算得到不同喉部面积的切线泵在不同流量工况下的扬程和效率,并绘制流量-扬程和流量-效率曲线,最后对不同流量工况下喉部处的速度进行对比,分析截止流量产生的原因和流量系数的取值。研究发现:当切线泵的喉部直径由0.7D_d到1.3D_d变化时,在其设计工况下泵的扬程基本保持不变,其工作范围明显变大;效率随着流量的增大先增大后减小,在截止点附近效率达到最大值;截止点之后的扬程出现急剧下降是由于喉部处的速度大于叶轮外径的圆周速度,并且叶轮外径的圆周速度急剧减小,导致扬程急剧下降;通过对喉部直径为0.85D_d、D_d、1.15D_d的切线泵最优效率点附近的流量系数进行分析,认为切线泵流量系数的取值应在0.75~0.8为宜。     

喷嘴偏心距对射流泵性能影响的数值模拟

对射流泵内部流动进行了数值模拟,计算了射流泵在不同喷嘴偏心距下的性能参数,分析了射流泵喷嘴轴线偏离泵体轴线的偏心距对其性能和流场的影响.结果表明:喷嘴偏心距对射流泵大流量比工况的性能有较大的影响,而对小流量比工况影响较小,可忽略不计;随着偏心距的增加,射流泵效率最高点下降并向流量比小的方向移动.在工程应用中,射流泵同轴度精度要求可以定为12级以上.     

结构变化对鱼道水力学特性的影响

除了鱼池长宽比、隔板墩头和隔板结构的改变会对鱼道的流速、流态等水力学特性指标产生影响之外,底孔和坡度等对流速和流态的影响也不能忽视。为了研究底孔和坡度对鱼道的流速、流态等水力学特性指标产生的影响,采用标准k-ε湍流模型对不同工况的鱼道进行了数值模拟计算。研究表明:竖缝式鱼道的最大流速一般出现在竖缝附近,并且对于竖缝处的测点,一般是底层流速更大;增加底孔会降低竖缝处的流速,但底孔处流速偏大;放缓坡度一半时,竖缝处平均流速会降低约20%以上,因此就流速而言,放缓坡度会降低鱼道中的流速,从而对鱼类洄游有利。本实验不仅验证了此次数值模拟计算结果的可靠性,也直观地将鱼道流态清晰展示出来。     

建筑节能指标对结构设计的影响

建筑物的建筑设计节能指标的限定取值,不但规范着建筑节能设计,而且影响建筑物的结构设计;建筑节能指标的科学取值不但影响建筑物使用功能,而且对结构设计起到引导和优化作用.主要从建筑体形系数和窗墙面积比两个节能指标阐述其对结构设计的影响.     

大型变压器容量及某些参数与结构材料的关系

根据变压器的基本原理,从变压器铁芯柱直径、铁窗几何尺寸入手,找出变压器的容量和某些参数与结构、材质、材料重量之间的关系,从而建立起有用的物理概念,有助于分析和评定变压器的特性.     

工程参数对于张弦结构的影响

目前越来越多的工程采用张弦梁作为屋盖形式,因此分析张弦梁的各个参数对于工程是十分急切和必要的.选取一上弦为实腹式拱的大跨度张弦梁计算模型,利用有限元软件ANSYS对其进行了参数分析.     

水工钢筋混凝土柱塑性铰区抗剪承载力计算

针对地震作用下水工钢筋混凝土（RC）柱塑性铰区发生弯剪破坏的问题,研究水工RC柱塑形铰区抗剪承载力。借助美国PEER结构抗震性能试验数据库,整理了19根矩形截面和19根圆形截面弯剪破坏RC柱拟静力试验数据,通过统计分析评价中国水利行业《水工混凝土结构设计规范》（SL191—2008）与电力行业《水工混凝土结构设计规范》（DL/T 5057—2009）中抗剪承载力公式计算对保证弯剪破坏RC柱塑性铰区抗剪承载力的可靠性,之后考虑RC柱塑性铰区抗剪承载力随变形能力的增加而降低,引入以柱顶极限位移角为参数的修正系数对抗剪承载力公式进行修正,并验证修正后公式的可靠性。计算结果表明： “SL191—2008规范”和“DL/T 5057—2009规范”的抗剪承载力计算公式都偏危险;与“SL191—2008规范”相比,“DL/T 5057—2009规范”的抗剪承载力计算公式的偏差较小,但偏差的离散程度较大;相比矩形截面,两个水工规范中RC柱抗剪承载力计算公式对于圆形截面RC柱偏差都较小。考虑抗剪承载力随着墩顶位移角增加而降低的影响,修正后的抗剪承载力公式能够保证弯剪破坏RC柱塑性铰区抗剪承载力的要求,使得水工规范中的抗剪承载力公式适用于弯剪破坏RC柱塑形铰区抗剪承载力计算。     

参数变化对打桩机沉桩能力的影响

应用ＷＥＡＰ程序，针对我国海洋工程中常用的桩及施工机器和海区地质情况进行波动理论沉桩分析，得到了各参数变化对沉桩能力影响的关系曲线，绘出了各参数值与实测值的偏差对沉桩能力产生影响的范围值．所有参数中，土性参数是影响沉桩能力的最重要参数．     

弧门主框架及启闭机系统结构布置的多工况多目标优化

针对弧门主框架结构布置（主梁悬臂长度、主框架单位刚度比、弧门半径）及启闭机布置时,考虑工况单一、优化目标单一、及以经验为主而无法实现全局最优的问题,依据现行水工闸门规范,采用多工况多目标整体优化的方法对闸门和启闭机系统结构布置进行整体优化;优化目标为：1)主横梁跨中正弯矩与支座处负弯矩的绝对值相等,并且在正常蓄水位闸门全闭工况、校核水位瞬间开启工况和闸门全部开启三种工况下的最大值达到最小;2)弧门半径达到最小,且不同工况下支臂端处负弯矩绝对值的最大值达到最小;3)液压启闭机的容量最小。根据规范确定以下约束条件：1)主横梁的悬臂长度;2)主框架单位刚度比;3)液压启闭机在弧门启闭全过程中的正常运行条件;4)弧门半径与门高比;5)液压启闭机启门力的允许范围;6)液压启闭机布置构造要求;据此建立求解弧门主框架和启闭机系统结构布置的多工况多目标整体优化模型。工程实例求得弧门主框架及启闭机系统结构布置最优时的优化变量为：无量纲主梁悬臂长度为0.160,主框架单位刚度比为8.69,弧门半径与门高比为1.3,启闭机吊点位置距闸墩侧墙无量纲距离为0.13,全闭时启闭机的拉杆与支臂的夹角为34.6°。研究结果表明：采用多工况多目标整体优化的方法对弧门和启闭机系统结构布置进行整体优化,不仅方法简洁实用,而且使弧门结构控制内力及启闭机容量均大幅减小,实现了该系统安全性与经济性统一的全局最优布置,同时弥补了中美两国现行规范及现有研究成果中不能考虑不同工况且主梁悬臂长度、主框架单位刚度比、弧门半径以及液压启闭机布置均凭经验选取的不足,又为中美规范的进一步修订完善提供了简明方法。     

磁泫变阻尼装置的参数影响

本文介绍了磁流变阻尼器的参数影响及其设计装置时应考虑的因素,单自由度仿真分析表明,合理的选择参数,能够很好地控制结构的反应,从而说明磁流变阻尼器可以作为一种理想的半主动控制装置。     

氢压机缸内热力学过程及其对排气温度的影响分析

往复式氢气压缩机已广泛应用于石化行业的主要装置中,对其排气温度有限制,API618-95限制氢气含量较高的气体(相对分子质量≤12)预期的排气温度不超过135℃。但是,国内外的压缩机制造商有些只给出绝热排气温度,有些给出绝热和预期的排气温度。从分析气缸内,压缩机吸排气腔内以及吸排气阀通道内的热交换出发,得出缸内工作过程的热力学表达式,并分析了绝热、预期及实际排气温度之间的关系及影响因素。     

Simulation and Experimental Study on Influence of Multi-port Integrated Hydraulic Transformer Port Number on Transformer Ratio Characteristics

端口数对集成式液压变压器变压比特性影响仿真与实验研究

刘成强¹,罗念宁² ,刘畅¹,周连佺³,张磊¹

（1. 徐州工程学院 机电工程学院,徐州 221018;

2. 哈尔滨工业大学（威海）海洋工程学院, 威海 264209;

3. 江苏师范大学 机电工程学院,徐州 221116）

摘要：集成式液压变压器结构紧凑,压力调节过程没有节流损失,在压力共轨静液传动系统中有着广泛的应用。集成式液压变压器是通过在配流盘上设计3个以上的配流端口实现的,不同端口数的集成式液压变压器的变压特性不同。本文对端口数对集成式液压变压器变压比的影响进行了研究,得到3端口、4端口、5端口集成式液压变压器的变压比特性,并搭建3端口、4端口集成式液压变压器的实验台并进行了实验研究,仿真结果与实验结果相吻合,为集成式液压变压器的设计研究提供了理论依据和实验基础。

关键词：集成式液压变压器,配流盘端口数,变压比,仿真与实验研究