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环保政策不断调整下的环境影响评价课堂教学思考 认领
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作者 付玲玲 石丽 《科技风》 2021年第7期54-55,共2页
随着社会经济的不断发展以及新环保法的实行,环境影响评价制度调整较大,现有的教材内容已经不能满足环评内容的更新,学生毕业后不能适应工作的要求。从用好法律法规、标准、导则"第二课本",培养学生独立自主学习的能力和方法... 随着社会经济的不断发展以及新环保法的实行,环境影响评价制度调整较大,现有的教材内容已经不能满足环评内容的更新,学生毕业后不能适应工作的要求。从用好法律法规、标准、导则"第二课本",培养学生独立自主学习的能力和方法,全方位、多角度进行案例教学,拓展教学等方面对课堂教学改革进行初探,为提升教学效果提供参考。 展开更多
关键词 环境影响评价 课堂教学 改革 自学能力
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大型立式轴流泵装置水力模型比选分析 认领
2
作者 胡秋瑾 汤方平 +3 位作者 石丽 尚晓君 王朝飞 周颖 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期138-144,共7页
【目的】探讨水泵选型方法的合理性。【方法】基于雷诺时均N-S方程和RNG k-ε紊流模型,以立式轴流泵为研究对象,采用传统选型方法和等扬程加大流量的选型方法,运用CFD软件对2种水力模型的泵装置进行全流道数值计算,增加泵装置外特性和... 【目的】探讨水泵选型方法的合理性。【方法】基于雷诺时均N-S方程和RNG k-ε紊流模型,以立式轴流泵为研究对象,采用传统选型方法和等扬程加大流量的选型方法,运用CFD软件对2种水力模型的泵装置进行全流道数值计算,增加泵装置外特性和不同工况下导叶流线分布作为分析水泵选型方法的参考指标。然后对水力模型选择的可靠性进行模型试验验证。【结果】传统选型方法所选的模型,泵装置高效区扬程偏高,但考虑到涵洞损失,可以应用在该泵站中。等扬程加流量的选型方法高效区合理,但最高扬程不能满足要求。数值计算与模型试验的结果对比最大误差小于5%,整体性能曲线的趋势相对良好,数值计算对泵装置的模拟合理可靠。【结论】选用等扬程加大流量的选型方法可保证轴流泵最高效率点与设计点接近,在实际工程中,需兼顾各个特征扬程。 展开更多
关键词 水泵选型 立式轴流泵装置 数值模拟 模型试验
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柱形轮毂型式循环水泵的水力及结构特性 认领
3
作者 焦海峰 汤方平 +2 位作者 施伟 石丽 张允敬 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期571-576,595共7页
为了研究柱形轮毂型式循环水泵的水力及结构性能,采用CFD软件对循环水泵装置进行数值模拟和结构计算,将其与传统球形轮毂轴流泵的水力性能进行对比分析,并通过模型试验验证数据的可靠性.结果表明:轮毂型式的改变主要对叶轮的水力性能产... 为了研究柱形轮毂型式循环水泵的水力及结构性能,采用CFD软件对循环水泵装置进行数值模拟和结构计算,将其与传统球形轮毂轴流泵的水力性能进行对比分析,并通过模型试验验证数据的可靠性.结果表明:轮毂型式的改变主要对叶轮的水力性能产生影响,对导叶和进出水流道的影响很小.在设计工况下,柱形循环水泵装置的扬程3.35 m,效率86.29%,最高效率86.69%;而球形轮毂轴流泵装置的扬程3.19 m,效率85.63%,最高效率85.74%.2种型式的泵装置扬程相差约0.16 m,效率相差约0.66%,性能差距较明显.柱形循环水泵的扬程在全工况下均大于球型轴流泵;循环水泵的效率曲线在设计流量和大流量下均显著高于轴流泵,在小流量下二者的效率曲线差别很小.循环水泵叶轮的最大应力出现在叶轮进口轮毂与叶轮连接区域,最大位移出现在叶片进口靠近轮缘的位置;随着流量的增大,叶片的最大应力和最大位移均逐渐减小.研究结果可以为轴流泵的叶轮设计和发展提供参考依据. 展开更多
关键词 循环水泵 结构分析 水力性能 数值计算 模型试验
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混流泵叶轮和导叶数量匹配分析 认领
4
作者 付玲玲 张文鹏 +2 位作者 石丽 张允敬 黄雪娇 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期51-56,共6页
叶轮和导叶数量的合理匹配是保证大型调水工程泵站和泵装置高效、稳定运行的重要因素。为了研究某混流泵叶轮与导叶数量匹配优化问题,采用计算流体力学方法,分别计算叶轮叶片数Z1和导叶叶片数Z2共12种匹配方案,每种方案均计算0.8Q0、Q0... 叶轮和导叶数量的合理匹配是保证大型调水工程泵站和泵装置高效、稳定运行的重要因素。为了研究某混流泵叶轮与导叶数量匹配优化问题,采用计算流体力学方法,分别计算叶轮叶片数Z1和导叶叶片数Z2共12种匹配方案,每种方案均计算0.8Q0、Q0和1.2Q0这3种流量,并通过模型试验验证了数值模拟结果的可靠性。结果表明:改变叶轮叶片数时,不同流量工况下混流泵的水力性能差异较大,适当增加叶轮叶片数,会增加水泵的扬程、改善水泵的汽蚀性能,但是随之摩擦损失增大、效率有所下降,而且流量增大时这种差异越明显;在不同流量工况下,改变导叶叶片数对泵段水力损失的影响较为明显,选择合理的导叶叶片数对改善混流泵段的整体性能是有效的、可行的。 展开更多
关键词 混流泵 叶轮 导叶 匹配性
全贯流泵回流间隙对泵水力性能的影响 认领 被引量:1
5
作者 石丽 焦海峰 +3 位作者 苟金澜 袁尧 汤方平 杨帆 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期139-146,共8页
为了研究全贯流泵回流间隙对泵水力性能的影响,利用CFD软件对全贯流泵装置进行了数值模拟计算,分析了全贯流泵装置的流动特性和水力性能,并通过模型试验验证了计算数据的可靠性。研究结果显示:回流间隙对全贯流泵的水力性能有较大的影响... 为了研究全贯流泵回流间隙对泵水力性能的影响,利用CFD软件对全贯流泵装置进行了数值模拟计算,分析了全贯流泵装置的流动特性和水力性能,并通过模型试验验证了计算数据的可靠性。研究结果显示:回流间隙对全贯流泵的水力性能有较大的影响,且随着电机转子间隙的增大,泵装置在设计工况下的效率和扬程均逐渐降低。当回流间隙为0.65 mm时,全贯流泵在设计工况下的扬程为3.05 m,效率为82.46%,最高效率为82.66%。当回流间隙为2 mm时,全贯流泵在设计工况下的扬程为2.92 m,效率为80.85%,最高效率为81.27%,两种回流间隙的泵装置在设计工况下的扬程差值为0.13 m,效率差值为1.61个百分点。随着流量的增大,全贯流泵叶轮进出口的压差逐渐减小,间隙回流流量也逐渐减小,间隙回流对叶轮进出口的流态影响也减小。距离轮缘越近,回流对流态的影响越大。随着回流间隙的增大,全贯流泵的间隙流量变大,间隙回流对叶轮进出口的流态影响增大,叶轮的做功能力逐渐变差,全贯流泵的扬程和效率均逐渐下降。 展开更多
关键词 全贯流泵 间隙回流 水力性能 数值计算 模型试验
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翼型最大厚度与最大拱度位置对轴流泵水力性能的影响 认领
6
作者 张萌 石丽 +3 位作者 王燕 郑宇航 梁佳辉 刘聪 《中国农村水利水电》 北大核心 2020年第9期8-15,共8页
为了研究翼型最大厚度与最大拱度位置对轴流泵水力性能的共同影响,以“儒可夫斯基翼型”为基础翼型,对轴流泵叶片的设计参数进行调整,通过数值模拟的方法,分析翼型最大厚度位置及最大拱度位置对轴流泵水力性能的影响。首先对轴流泵进行... 为了研究翼型最大厚度与最大拱度位置对轴流泵水力性能的共同影响,以“儒可夫斯基翼型”为基础翼型,对轴流泵叶片的设计参数进行调整,通过数值模拟的方法,分析翼型最大厚度位置及最大拱度位置对轴流泵水力性能的影响。首先对轴流泵进行单因素分析,分别针对翼型最大厚度位置和翼型最大拱度位置,保持水泵其余设计参数不变,对设计的不同叶轮模型进行数值模拟计算,再将2者协同考虑,最后取最优设计结果进行不同工况下轴流泵水力性能分析。设计结果表明,最大翼型厚度位置的理想取值范围为(0.175~0.25)L,翼型最大拱度位置的推荐取值范围为(0.6~0.7)L。同时发现当参数κ取为0~0.07时,水泵综合性能较好。研究可为轴流泵高效设计提供一定的理论基础及设计依据。 展开更多
关键词 轴流泵 翼型厚度 翼型拱度 儒可夫斯基翼型 数值模拟 水力性能
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间隙回流角度对全贯流泵水力性能的影响 认领
7
作者 朱军 付玲玲 +2 位作者 石丽 尚晓君 焦海峰 《中国农村水利水电》 北大核心 2020年第9期53-57,61,共6页
为了研究不同间隙回流角度对全贯流泵水力性能的影响。采用CFX软件对全贯流泵装置进行三维数值模拟,分析不同间隙回流角度下的全贯流泵内部流态和性能。首先,针对初始方案,设计2种间隙回流角度并进行数值模拟计算,再分析全贯流泵的内特... 为了研究不同间隙回流角度对全贯流泵水力性能的影响。采用CFX软件对全贯流泵装置进行三维数值模拟,分析不同间隙回流角度下的全贯流泵内部流态和性能。首先,针对初始方案,设计2种间隙回流角度并进行数值模拟计算,再分析全贯流泵的内特性和外特性,最后通过模型试验测试验证数值模拟的可靠性。结果表明:主流靠近叶轮进口轮缘处受到间隙回流的影响,轴向速度减小,径向速度增大;间隙回流角度顺着叶轮内流场的方向,间隙回流出口的流量对叶轮进口处的流场影响较小;小流量工况下,叶轮室内流场不稳定,同时间隙回流对叶轮进口轮缘处产生的影响较大,因此避免水泵在小流量工况下运行。但是回流角度的变化会影响全贯流泵的轴功率,增大了圆盘间的摩擦扭矩,进而增加了轴功率,导致效率降低。研究对全贯流泵的优化具有重要的理论意义和指导意义。 展开更多
关键词 全贯流泵 间隙回流 水力性能 数值计算 试验分析
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新工科背景下关于“理论力学”教学的几点思考 认领
8
作者 石丽 汤方平 杨帆 《教育教学论坛》 2020年第23期314-315,共2页
新工科是为适应时代发展,响应国家战略需求,培养实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型人才,高等工程教育承担的职责与使命。该文结合理论力学教学特点,从培养学生责任感、使命感;与时俱进,改变教学模式;产学合作、多... 新工科是为适应时代发展,响应国家战略需求,培养实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型人才,高等工程教育承担的职责与使命。该文结合理论力学教学特点,从培养学生责任感、使命感;与时俱进,改变教学模式;产学合作、多学科系统学习;优化考核模式等四个方面对新工科背景下理论力学教学改革进行了探讨。 展开更多
关键词 新工科 理论力学 教学
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导叶叶片数对轴流泵水力性能的影响 认领 被引量:1
9
作者 任向轩 汤方平 +3 位作者 石丽 尚晓君 徐莹 刘海宇 《中国农村水利水电》 北大核心 2020年第9期75-79,83,共6页
为了研究不同导叶数对轴流泵水力性能的影响,基于雷诺时均N-S方程和标准k-ε湍流模型,利用CFX数值模拟软件分别对导叶数为5、7、9的3种不同情况下的轴流泵模型进行模拟计算,并对不同方案下导叶和出水管道水力损失进行了分析处理。数值... 为了研究不同导叶数对轴流泵水力性能的影响,基于雷诺时均N-S方程和标准k-ε湍流模型,利用CFX数值模拟软件分别对导叶数为5、7、9的3种不同情况下的轴流泵模型进行模拟计算,并对不同方案下导叶和出水管道水力损失进行了分析处理。数值模拟结果表明:在叶轮叶片数为固定的4片不变的情况下,增加导叶数,将使导叶水力损失增加;此外,小流量工况下,增加导叶数有利于减少出水管道水力损失;大流量工况下,减少导叶数有利于减少出水管道水力损失。最后,通过模型试验验证了数值模拟的可靠性,为以后选择轴流泵导叶数提供了一定的参考。 展开更多
关键词 轴流泵 导叶 水力损失 数值模拟 水力性能
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箱涵式轴流泵装置进出水流道优化设计 认领 被引量:1
10
作者 王朝飞 汤方平 +4 位作者 石丽 谢传流 刘海宇 吴晨辉 焦海峰 《中国农村水利水电》 北大核心 2019年第7期182-188,共7页
基于RNGk-ε紊流模型和雷诺时均N-S方程,运用CFD商用大型软件对箱涵式进出水流道立式轴流泵装置进行了三维流动仿真计算及水力特性的优化设计。通过先部分后整体的方法先独自对箱涵式进水流道进行优化计算,而后在整体泵装置上对箱涵式... 基于RNGk-ε紊流模型和雷诺时均N-S方程,运用CFD商用大型软件对箱涵式进出水流道立式轴流泵装置进行了三维流动仿真计算及水力特性的优化设计。通过先部分后整体的方法先独自对箱涵式进水流道进行优化计算,而后在整体泵装置上对箱涵式出水流道进行优化计算。进水流道的优化以出口断面流速均匀度和水力损失为目标函数,出水流道的优化则以泵装置效率和水力损失为目标函数。通过数值计算得出,优化后箱涵式进水流道的水力损失由7.52cm降低到3.49cm,进水流道出口流速均匀度由42.41%提高到89.11%,进水流道的悬空高度H和进水喇叭管与叶轮间的连接角度α对进水流道水力特性的影响显著,设计时应该重点考虑。箱涵式出水流道的水力损失由87.15cm降低到76.37cm,出水流道的设计应重点关注导流墩与出水喇叭管的半径差Δr和出水导流墩的半径R,合适的出水导流墩半径在0.75倍导叶出口直径左右。泵装置模型试验在叶片安放角-4°时,设计工况下泵装置效率达到75.0%,泵装置最高效率为75.67%,高效区运行范围较宽;对比数值计算和模型试验的结果可以发现误差最大处低于5%,整体性能曲线的趋势相对良好,说明数值模拟对于泵装置的优化是合理的,对于实际工程具有指导意义。 展开更多
关键词 箱涵式进出水流道 立式轴流泵装置 数值模拟 水力损失 模型试验
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导叶相对距离对S形轴伸式贯流泵压力脉动特性的影响 认领 被引量:1
11
作者 吴晨晖 汤方平 +2 位作者 石丽 谢传流 张文鹏 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2019年第1期63-69,共7页
为了分析不同导叶相对距离对S形轴伸式贯流泵装置压力脉动特性的影响,采用ANSYSCFX软件对4种不同导叶相对距离的泵装置进行了三维定常与非定常计算,并通过模型试验验证数值模拟计算的可靠性。结果表明:泵装置扬程与效率随导叶相对距离... 为了分析不同导叶相对距离对S形轴伸式贯流泵装置压力脉动特性的影响,采用ANSYSCFX软件对4种不同导叶相对距离的泵装置进行了三维定常与非定常计算,并通过模型试验验证数值模拟计算的可靠性。结果表明:泵装置扬程与效率随导叶相对距离的增大先增加后减小,导叶相对距离对扬程的影响趋势更明显;导叶相对距离对监测点主频频率没有影响而对幅值影响较大;当导叶相对距离增大时,在导叶进口处,主频幅值逐渐减小,断面高压力脉动强度面积逐渐减小,近轮缘侧压力脉动强度变化比近轮毂侧更明显;在导叶出口处,各频幅值先减小后增大,断面高压力脉动强度面积先减小后增大;导叶相对距离为16mm时,泵装置综合性能最优。 展开更多
关键词 轴伸式贯流泵 导叶相对距离 数值模拟 水力性能 压力脉动
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冲角对轴流泵叶轮水力性能的影响 认领 被引量:4
12
作者 石丽 付玲玲 +3 位作者 刘超 汤方平 张文鹏 陈锋 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期55-62,共8页
【目的】研究冲角对轴流泵叶轮水力性能的影响。【方法】针对比转数为880的轴流泵叶轮,采用数值模拟方法和数值优化技术,基于儒可夫斯基翼型从3个角度进行冲角对轴流泵水力性能的影响研究。【结果】当设计参数保持不变时,冲角增大,扬程... 【目的】研究冲角对轴流泵叶轮水力性能的影响。【方法】针对比转数为880的轴流泵叶轮,采用数值模拟方法和数值优化技术,基于儒可夫斯基翼型从3个角度进行冲角对轴流泵水力性能的影响研究。【结果】当设计参数保持不变时,冲角增大,扬程升高,比转数发生变化,最高效率增大,高效区往大流量偏移。为了使翼型处于更高质量区,建议轮缘侧翼型冲角在0~3°之间,且比转数大者取小值。当改变轮毂侧和中间断面翼型冲角时,设计工况下,为了得到较高扬程和较高效率的轴流泵叶轮,可以适当增加中间断面的翼型冲角,同时为了减小叶片扭曲改善非设计工况的水力性能,可以适当减小轮毂侧的翼型冲角。当比转数保持一致时,冲角增大,流量-扬程性能曲线的斜率减小,最高效率值保持相当,高效区范围往大流量偏移且高效区范围变宽。【结论】冲角对轴流泵叶轮水力性能有着重要影响,实际工程应用中,为保证轴流泵叶轮具有较好的水力性能应同时兼顾轮毂和轮缘侧的翼型冲角。 展开更多
关键词 冲角 优化设计 轴流式叶轮 水力性能
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翼型最大拱度位置对轴流泵水力性能影响的模拟与试验 认领 被引量:2
13
作者 石丽 付玲玲 +3 位作者 夏烨 汤方平 孙丹丹 翟林鹏 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期148-154,共7页
为了研究翼型拱度对轴流泵水力性能的影响,采用数值模拟和模型试验的方法在参数化翼型的基础上,保持升力系数大体一致,改变翼型最大拱度的位置及高度设计得出对应轴流泵叶轮,分析翼型拱度对轴流泵水力特性的影响。在二维翼型最大拱度位... 为了研究翼型拱度对轴流泵水力性能的影响,采用数值模拟和模型试验的方法在参数化翼型的基础上,保持升力系数大体一致,改变翼型最大拱度的位置及高度设计得出对应轴流泵叶轮,分析翼型拱度对轴流泵水力特性的影响。在二维翼型最大拱度位置为0.3L~0.65L时采用翼型优化方法,保证翼型的升力系数基本一致,得到了不同最大翼型拱度位置下的翼型设计方案;针对0.4L、0.5L和0.6L共3种最大翼型拱度位置下的翼型设计方案,采用二维叶栅理论进行轴流泵叶轮设计。其余设计参数均保持不变,得到3副不同的轴流泵叶轮,将配套导叶、弯管、叶轮组合成泵段进行数值模拟计算。最后通过泵段模型试验验证了数值计算结果的可靠性。研究结果表明:为保证轴流泵具有较好的能量性能和汽蚀性能,最大翼型拱度最好选择在0.4L~0.6L的位置。当最大翼型拱度位置为0.5L时,水泵具有较宽的高效区运行范围,流量扬程曲线较为平顺。在小流量区域,最大翼型拱度位置靠近翼型前缘或尾缘时,效率均会下降;在大流量区域,最大翼型拱度位置越靠近翼型尾缘效率越高。随着最大拱度位置向翼型尾缘的偏移,水泵的汽蚀性能有一定的提高。在泵站工程应用时,可通过改变最大翼型拱度位置来满足泵站实际运行的能量性能和汽蚀性能要求。 展开更多
关键词 轴流泵 翼型拱度 数值计算 试验
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不同工况下大型箱涵式泵装置压力脉动特性及振动特性 认领 被引量:2
14
作者 石丽 汤方平 +1 位作者 王瑄 张文鹏 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期95-103,共9页
为了研究箱涵式泵装置无汽蚀、开敞出流和汽蚀条件下压力脉动特性和振动特性,在进水喇叭管和叶轮室进口壁面布置了4只压力脉动传感器和箱体顶部布置了2只振动传感器,对多个工况点压力脉动特性和振动特性进行了动态测量,揭示了轴流泵进... 为了研究箱涵式泵装置无汽蚀、开敞出流和汽蚀条件下压力脉动特性和振动特性,在进水喇叭管和叶轮室进口壁面布置了4只压力脉动传感器和箱体顶部布置了2只振动传感器,对多个工况点压力脉动特性和振动特性进行了动态测量,揭示了轴流泵进水部分不同条件下的压力脉动规律和振动特性。试验结果表明,叶轮室进口压力脉动峰峰值较大,叶轮室监测点主频值均为叶片转频,进水喇叭管除低频脉动外主频主要分布在叶频和转频位置;各工况点叶轮室进口两测点压力脉动有较好的对称性,进水喇叭管南北两侧压力脉动不对称;叶轮室进口压力脉动峰峰值基本都是随着流量的增加而减小;汽蚀条件下和开敞式出流条件下与没有发生汽蚀时相比,频谱图对应性较好,频率分布大体规律基本能够吻合,主要频率对应的幅值比不发生汽蚀时略大,汽蚀条件下频谱分布更广;水平振动位移均在10μm以内,竖直振动位移较大,说明泵装置运行时竖直振动更为明显。振动位移的大小随着流量的增大而减小。汽蚀条件下振动位移较非汽蚀时增大2.4~8.6μm,其中流量越小竖直振动位移增加越大,因此,实际工程中应尽量避免在小流量工况汽蚀条件下运行。该文关于箱涵式泵装置进水部分压力脉动试验研究可为同类泵站优化设计提供参考。 展开更多
关键词 压力 振动 试验 箱涵式
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五级离心泵叶轮径向不平衡力 认领
15
作者 谢荣盛 汤方平 +2 位作者 李帅领 石丽 杨帆 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第10期842-848,共7页
为探讨多级离心泵在侧向来流及高速旋转下叶轮之间的影响,针对某5级离心泵展开研究.基于标准k-ε紊流模型、雷诺时均N-S方程和Frozen交界面模型,运用大型商用CFD软件对1台5级离心泵装置进行了三维流动数值模拟研究.计算结果表明:同流... 为探讨多级离心泵在侧向来流及高速旋转下叶轮之间的影响,针对某5级离心泵展开研究.基于标准k-ε紊流模型、雷诺时均N-S方程和Frozen交界面模型,运用大型商用CFD软件对1台5级离心泵装置进行了三维流动数值模拟研究.计算结果表明:同流量工况下除首级叶轮外随着叶轮级数的增加,叶轮室进口断面的涡量、径向不平衡力也随之增大,增幅变小;不同工况下随着流量的增大,各级叶轮进口涡量相应增大,叶轮径向不平衡力减小;侧向进水的吸入段影响了首级叶轮及后面各级叶轮的速度分布,进而影响到叶轮通道内部的压力分布,最终引起多级离心泵各通道内流场不对称,进一步引起各叶轮的受力不均;后面叶轮各叶片表面的压力分布之间差别大于前面叶轮叶片,这是径向不平衡力分布差异的主要原因.对比数值计算和试验结果,计算结果整体偏大,在设计工况下比小流量工况吻合要好,扬程误差最小值1.78%出现在设计工况下,最大值7.17%出现在小流量工况下.计算结果能为多级离心泵的设计与装配提供较好的指导意义. 展开更多
关键词 多级离心泵 叶轮 数值模拟 涡量 流场
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轴流泵装置调速性能的非线性回归模型研究 认领 被引量:1
16
作者 段小汇 汤方平 +3 位作者 石丽 谢传流 张文鹏 夏烨 《农业机械学报》 CSCD 北大核心 2017年第12期147-154,共8页
利用理论推导和试验数据相结合的方法,通过多元非线性回归分析得出轴流泵装置调速性能模型。根据水泵基本方程,结合假定条件推导出轴流泵装置扬程、效率关于转速、流量的特性方程。利用高精度水力机械试验台分别对2种不同类型的轴流泵... 利用理论推导和试验数据相结合的方法,通过多元非线性回归分析得出轴流泵装置调速性能模型。根据水泵基本方程,结合假定条件推导出轴流泵装置扬程、效率关于转速、流量的特性方程。利用高精度水力机械试验台分别对2种不同类型的轴流泵装置试验测试,分析得出效率和扬程特性曲线随转速变化呈非线性变化的结论。利用试验数据作为观测值,特性方程作为预测模型,利用nlinfit函数和遗传算法相结合的多元非线性回归算法计算得出特性方程的待定系数。对2个算法的分析比较发现,单独利用多元非线性回归算法所求得的系数解趋于局部最优,而结合遗传算法后能得到全局最优解。将所求待定系数代入预测模型,分别将2种轴流泵装置的扬程、效率调速特性试验数据与预测值进行比较,得出:全流量范围内扬程误差绝对值在0~0.8 m之间,效率误差绝对值在0~8%之间;设计工况点附近扬程误差绝对值在0~0.5 m之间,效率误差绝对值在0~5%之间。 展开更多
关键词 轴流泵装置 调速性能 预测模型 非线性回归
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不同导叶参数对混流泵水力性能的影响 认领 被引量:4
17
作者 张文鹏 汤方平 +3 位作者 石丽 谢传流 夏烨 段小汇 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2017年第6期32-37,共6页
为探求不同导叶参数对混流泵水力性能的影响,以比转速为438的模型泵为研究对象,在模型试验验证的基础上,采用计算流体动力学方法,以常规导叶设计为基础,在保持其他参数不变的情况下,分别数值模拟计算了4种不同导叶叶片数方案和7种不同... 为探求不同导叶参数对混流泵水力性能的影响,以比转速为438的模型泵为研究对象,在模型试验验证的基础上,采用计算流体动力学方法,以常规导叶设计为基础,在保持其他参数不变的情况下,分别数值模拟计算了4种不同导叶叶片数方案和7种不同导叶片扫掠角度方案的混流泵段水力性能。数值模拟结果表明:改变导叶叶片数对混流泵段外特性影响明显,不同流量下存在不同的最优叶片数,小流量工况运行时,应适当增加叶片数,大流量工况运行时,应适当减少叶片数;不同导叶片扫掠角度对大流量区域影响显著,不同流量存在不同的最优导叶片扫掠角度且随着流量的增大从-16°逐渐偏向+24°;在流量为510 L/s时,计算扫掠角度范围内对效率的影响达5.5%。 展开更多
关键词 混流泵 导叶 扫掠角度 水力损失 数值计算
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大型立式轴流泵装置叶轮选型模型试验分析 认领 被引量:1
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作者 谢传流 汤方平 +3 位作者 刘超 杨帆 石丽 段小汇 《农业机械学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期94-99,131共7页
轴流泵叶轮选型不当会导致泵站运行工况的偏离,降低使用效率,增大机组振动,影响泵站的高效、安全和稳定运行,合理地进行轴流泵叶轮的选型,对轴流泵的运行具有实际意义。以立式轴流泵模型试验为基础,分析了轴流泵叶轮的选型办法,在传统... 轴流泵叶轮选型不当会导致泵站运行工况的偏离,降低使用效率,增大机组振动,影响泵站的高效、安全和稳定运行,合理地进行轴流泵叶轮的选型,对轴流泵的运行具有实际意义。以立式轴流泵模型试验为基础,分析了轴流泵叶轮的选型办法,在传统选型办法基础上增加了以泵站的流量加权平均值、效率加权平均值和临界汽蚀余量加权平均值作为参考的泵站选型办法,可以更加合理地优选出适合泵站运行的水泵叶轮。优选出方案3叶轮,此时泵装置在叶片安放角6°时,流量为398.5 L/s,扬程为6.07 m,效率达到75.5%,临界汽蚀余量达到7.4 m,设计点性能最优,高效区较宽,同时泵装置流量加权平均值为414.25 L/s,效率加权平均值为71.385%,临界汽蚀余量加权平均值为8.435 m,综合性能最优。 展开更多
关键词 立式轴流泵 叶轮 泵站 选型 模型试验
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导叶位置对S型轴伸贯流泵装置水力性能的影响 认领 被引量:2
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作者 吴晨晖 汤方平 +2 位作者 石丽 谢传流 张文鹏 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2017年第11期63-69,共7页
为了研究不同导叶位置对S型轴伸式贯流泵装置水力性能的影响,设计了4种不同导叶相对位置的方案,并分别针对小流量(Q=0.8Q0)、设计流量(Q=1.0Q0)、大流量(Q=1.2Q0)3种工况下的S型轴伸贯流泵装置进行了数值模拟计算。对比数值模拟... 为了研究不同导叶位置对S型轴伸式贯流泵装置水力性能的影响,设计了4种不同导叶相对位置的方案,并分别针对小流量(Q=0.8Q0)、设计流量(Q=1.0Q0)、大流量(Q=1.2Q0)3种工况下的S型轴伸贯流泵装置进行了数值模拟计算。对比数值模拟结果与试验结果,并分析计算结果的外特性与内特性,通过模型试验验证了数值模拟计算结果的准确性。结果表明,泵装置效率和扬程随导叶相对位置逐渐增大呈现先上升后下降的趋势,导叶与叶轮之间的相对距离存在最优值A=10 mm,在此位置时,泵装置效率和扬程相对最高,导叶体水力损失与出水流道水力损失相对最小,导叶体对于动能的回收能力强。小流量与设计流量工况下,出水流道进口平均涡角的大小随导叶相对位置先减小后增加,对应出水流道水力损失先下降后上升的趋势。大流量工况下,平均涡角不随导叶相对位置变化而变化。 展开更多
关键词 S型轴伸泵 导叶位置 数值模拟 水力性能
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大型箱涵式泵装置优化设计与试验 认领 被引量:1
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作者 石丽 汤方平 +3 位作者 刘雪芹 谢荣盛 宋希杰 张文鹏 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期96-103,共8页
为了研究箱涵式泵装置进、出水流道的水力性能,采用了基于CFD数值模拟计算和模型试验的DOE正交设计试验方法。对进、出水流道进行三维参数化建模,以进水流道出口断面速度均匀度和水力损失为目标函数,针对进水喇叭管、导水锥和出水喇叭... 为了研究箱涵式泵装置进、出水流道的水力性能,采用了基于CFD数值模拟计算和模型试验的DOE正交设计试验方法。对进、出水流道进行三维参数化建模,以进水流道出口断面速度均匀度和水力损失为目标函数,针对进水喇叭管、导水锥和出水喇叭管、出水导流墩控制尺寸进行五因素四水平的正交试验设计。通过CFD数值模拟手段,针对设计流量工况点,分别对进水流道和出水流道各16个设计方案进行数值模拟计算,分析不同控制尺寸对进、出水流道水力性能的影响。最后通过模型试验对优化方案数值计算结果进行可靠性验证。数值模拟和试验结果表明,通过DOE正交设计方法进行进水流道优化设计,可以得到各控制参数对进水流道水力损失和出口断面均匀度的主次影响,进水流道最大水力损失达到8.56 cm,最小水力损失为3.91 cm,优化方案水力损失为3.65 cm,出口速度均匀度达到93.07%,较初始方案水力损失降低了1.31 cm,出口速度均匀度提高了1.17个百分点;出水流道最大水力损失为46.07 cm,最优组合出水流道水力损失为32.53 cm,较原始方案水力损失减小了7.96 cm。根据泵装置全特性曲线可知,该泵装置出水流道水力损失在设计工况下最小,最高运行效率达到70.04%,最高运行扬程为4.0 m,在设计扬程1.36 m时,效率为66.82%,对应流量为34.31 m3/s。模型试验最高运行效率达到71.5%,在设计扬程1.36 m时,试验运行效率在64%左右,与数值模拟结果吻合较好。 展开更多
关键词 箱涵式泵装置 优化设计 数值计算 试验
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