基于CFD新型喷射泵内流场数值分析

主要对新型喷射泵进行模型建立以及内部流态分析,采用三维软件Solid Works建立模型,叶轮部分采用升力法设计。基于CFD对不同工况下的叶轮叶片、流道等参数进行压力、速度分析,得到结论:随着叶片数的增加,在相同工况下,叶片表面的压力分布逐渐均匀,叶轮内液流流动相对流畅,水力损失降低;叶片数的增加,增加了液流与叶片之间的摩擦,使泵的效率降低。     

半开式径向叶轮上游预旋流动研究

叶轮进口上游的预旋流动是影响流体机械水力及空化性能的重要因素,主要采用粒子成像测速（PIV）技术对半开式径向叶轮上游的预旋流动进行试验研究。通过对比不同转速和流量工况下的PIV试验结果,发现在叶轮上游吸入管内均存在与叶轮旋转方向一致的预旋流动,且偏离设计工况越远、距离叶轮越近、其预旋速度相应也越大。同时,叶轮旋转的影响还可通过流道向上游传播,继而在吸入管内诱导产生涡量场。因此,有必要基于RANS方程组及RNG k-ε湍流模型进行叶轮全流道三维湍流流场的数值模拟。结合试验和数值模拟的结果,可发现吸入管内部预旋流动主要为沿旋转方向的周向流动,而沿半径方向的径向流动很小,且径向速度在数值上要比周向速度小一个量级。     

喷水推进轴流泵主体设计及性能分析

针对喷水推进轴流泵流道设计、轴流泵叶轮和导叶体设计进行计算研究,运用CAD软件进行了轴流泵建模设计,利用CFD软件求解了轴流式喷水推进泵内的流场,得出了喷泵的水力性能及内部流场的流动情况,直观地检验了喷泵设计的合理性和可行性,研究结果和结论可为喷水推进装置的整体化设计提供参考.     

管道式水力叶轮的设计与性能分析

为研制出一种由管道式水力叶轮驱动运行的新型自清洗过滤器,文中基于翼型升力法来设计管道式水力叶轮,运用Solidworks完成了叶轮的三维建模,将模型导入到Star-CD中建立流体计算域并进行网格划分,借助DFBI旋转模型分析叶轮在水压作用下的动力性能.结果显示叶轮表面压力分布均匀,表面速度分布合理,叶轮的动力性满足设计要求.     

船用循环泵基本性能的合理选定

设计船用循环泵的一个重要任务就是要从流体动力学性能、强度性能和汽蚀——噪音性能最适当搭配的观点出发来绘制它的过流部件。由于这此性能指标主要是由叶轮的结构参数和运动参数决定的,而且彼此间互有关联,因此就必须要获得它们的最适当的搭配关系。在设计船用轴流循环泵的某个阶段,要确定液体绕叶轮叶片流动的环量的分布规律,即     

船舶压载水系统自清滤器水力驱动叶轮的设计

结合船舶压载水管理系统自清滤器,采用升力法设计理论,对无动力自清滤器的轴流式水力驱动叶轮进行了设计。详细介绍了升力法设计叶轮的理论依据和计算步骤,包括叶轮外形参数轮毂比和叶片数的选择,以及叶片截面参数叶栅稠密度、叶片厚度等的选择计算。通过Solidworks软件对所设计的叶轮进行了三维实体建模,并导入到Fluent软件中进行数值模拟与简单的水力性能分析。     

6500m3/h绞吸船用泥泵四叶片叶轮研发

为适应绞吸挖泥船超长排距时的施工需要,在6500m³/h绞吸挖泥船原三叶片高效高压泥泵的基础上,保证叶轮外形尺寸不变、叶轮流道通过能力不下降的情况下,分别对叶轮轴面和轴面流线进行水力设计,设计叶轮为四叶片扭曲叶片,并结合数值模拟对叶片包角进行优化计算,确定叶片包角为138°。通过模型泵试验,对比测试与模拟计算结果,验证叶轮的水力性能。通过对比四叶片与原三叶片高效高压泥泵的性能参数,预测两者在不同土质、不同排距下的生产率与能耗情况。结果表明,四叶片泥泵扬程比原三叶片高效高压泥泵提高了18 m以上,最高效率达到86%,且通过球径均为425 mm;土质为0.2 mm细砂时,研发泥泵的生产率提高了9%以上,排距提高了14%以上,耗功最小值降低了约3.5%。     

进口直径800 mm泥泵小叶轮开发与应用

绞吸挖泥船的输送距离较短时会引起驱动机（柴油机或电机）超负荷，影响系统运行稳定性，虽然可以通过降低转速、加装缩口缓解，但是降低了系统运行的经济性。采用理论分析设计了一款小叶轮初始形状，通过数值模拟计算其性能并且反复迭代优化完成了小叶轮的最终设计，对比了优化设计后的小叶轮和直接采用切割外径小叶轮的差别。实船测试小叶轮的清水运行特性，验证了水力设计的结果可靠，最后对比绞吸船采用原叶轮和小叶轮施工短排距疏浚工程的施工参数。经现场测试和挖泥应用，发现小叶轮在短排距工况时施工效率明显高于原叶轮，开发的小叶轮达到了设计目的。     

船用废气涡轮增压器压气机内部流场数值研究

利用三维数值模拟技术对某型船用柴油机废气涡轮增压器压气机内部流场进行了数值分析,得到了额定转速下压气机内部流道气体流动情况。分析了压气机转子流道流场和径向扩压器流道流场,得到了主要气动参数分布。数值分析表明,在额定工况下离心叶轮内靠近叶轮出口处以及径向扩压器流道内流体均存在跨音速流动区域,同时在扩压器叶片吸力面下游位置存在低速涡流区域;压气机转子流道和扩压器流道的相互干扰及叶顶间隙的存在是导致压气机内部出现流动分离的主要原因。     

核动力主循环泵优化设计及启动瞬态分析

主循环泵是核动力装置中关键设备之一,随着核动力装置大功率的发展趋势,其重量、体积进一步增加,这给设备的设计、运输和布置带来困难,因此,有必要借助优化算法寻找主循环泵设计参数的最佳组合,在满足给定的约束条件下,减小主循环泵重量。考虑到准确地评估迅速变化的瞬态流量是核动力装置设计及安全分析的重要问题之一,因此借助主循环泵启动流量瞬态计算模型,评估优化结果的启动瞬态变化过程。结果表明：主循环泵优化效果显著,在启动过程中,优化模型的的流量变化速率小于母型,优化模型更加安全。     

波浪能发电装置水叶轮设计及试验

针对一种海洋波浪能轴流式叶轮波浪能发电装置,结合我国近海波浪特点,对该装置的叶轮进行结构设计、优化选型和实验验证。该海洋波浪能轴流式叶轮波浪能发电装置以水叶轮作为唯一的波浪能转化装置,能量转化效率是影响发电的重要因素。根据浮标的运动状态,结合我国近海水纹特征,得出不同设计参数下叶轮的轴向力、扭矩、相对出口压力、能量损失系数等关键数据。这些数据为制造样机提供力学及能量转化效率方面的指导作用。     

后导叶对喷水推进轴流泵性能的影响

通过三维紊流数值计算和模型试验研究后导叶对轴流泵整体性能的影响.计算和泵试验表明,基于RNG k-ε紊流模型的定常流动分析能有效预测高效区内的泵特性.叶轮和导叶之间的轴向间隙为0.1 D时,后导叶对叶轮性能几乎没有影响,后导叶主要以对叶轮出口水流的旋转动能的回收和水力损失的形式对泵的特性产生影响.通过后导叶设计工况的选择,可适应不同的应用要求,实现叶轮和后导叶优化配置的目的.     

叶轮级数对一种潮流水轮机水动力性能的影响研究

为了进一步提高潮流能水轮机叶轮的能量捕获性能(获能效率),对一种多级获能潮流水轮机叶轮进行了研究。利用ANSYS16.0 中的CFX流体仿真模块对一种潮流水轮机的叶轮级数进行了数值计算,对不同级数的叶轮进行水动力性能模拟,考察一、二、三级叶轮在不同流速下呈现的速度、压力分布以及流场压差变化情况,并通过样机实验进行了验证。结果表明,叶轮级数的增加可以提高轮机对水流能量的捕获性能；就各个流速工况下的整体获能系数而言,三级叶轮最佳,但启动性能有所下降,三级叶轮启动流速在0.75m/s左右；三级叶轮的最优水速在1.5m/s左右,理想状态下获能效率可达51%上下。     

11.5万dwt散货船结构设计研究

针对IACS所发布的散货船共同结构规范(CSR),进行Mini-Cape型散货船的结构设计工作。为补偿该船扁平型横剖面的特征对总纵强度的不利影响,在设计前期对分舱进行了优化,控制了设计弯矩。在此基础上,结合CSR要求对结构设计进行了优化,开展了结构设计和强度校核工作,为控制全船空船重量奠定了良好的基础。     

喷水推进混流泵叶轮三元可控速度矩设计

本文介绍了混流泵叶轮叶片一种准三元设计法。以速度矩Vur为控制变量,通过正反问题迭代计算从而构制出叶片,力求使叶轮叶片形状与叶轮内实际流态相吻合,从而得到性能优异的混流泵。     

一种电力推进变频器控制器的硬件设计

文章提出了一种电力推进变频器的控制器的数字化解决方案,介绍了控制对象对接口设计的要求,详细阐述了控制器的结构组成方案、模块化的板卡设计、独特的电源输入电路和多级硬件故障保护电路设计,该方案提高了控制器运行的维修性、安全性和可靠性。     

对船舶“航线设计”项目教学和评估的思考

分析了船舶＂航线设计＂项目教学和评估中存在的问题,探讨解决问题的可行性。按照岗位要求完善航线设计的步骤,改进航路资料的教学方法,增加学生动手的机会,提高学生的动手能力,并提出了适应岗位要求的＂航线设计＂项目的教学方法和评估方法。     

船舶车钟Proteus软件仿真研究

以Proteus仿真软件为设计基础,提出了船舶车钟用Keil C软件设计的方法,一种基于RS485通讯技术的船舶应急车钟系统,包括发送器和接收器,该发送器与接收器之间通过RS485异步串行接口相互连接。通过设计验证船舶车钟软件相关功能,发现软件设计中不同步等相关问题,从而提出了改进的方法。