船用离心泵改进的CFD方法研究

在工程实践的基础上,通过对振动测试数据的分析,提出了造成某船用离心泵振动偏大的可能原因。基于CFD数值模拟分析方法,对该泵进行改进设计。改进方案的CFD数值模拟分析结果表明,泵内流体流动比较均匀,在设计工况下的运行状态良好。改进后样机的水动力性能满足技术要求,振动水平大幅下降。     

基于模态分析和CFD的船用离心泵减振

某船用离心泵的较大振动水平严重影响船舶执行任务。通过对振动测试频谱数据的分析,结合泵安装及运行工况等实际情况,提出了造成泵振动偏大的可能原因是不合理的水力设计。联合采用模态分析和CFD的现代设计分析方法,对泵进行了改进设计。改进方案的分析结果表明,泵能够安全稳定的运行,泵内流体流动比较均匀,在设计工况下的运行状态良好。样机验证了仿真分析结果,其水力性能满足技术要求,振动水平大幅下降。     

页岩气开采用三缸压裂泵扭矩数值仿真

压裂泵是采用压裂法开采页岩气所需的关键设备,目前基本上依赖进口。为实现对该类关键设备的自主研发创新,针对压裂泵结构复杂、设计计算烦琐的特点,应用虚拟样机技术对压裂泵的扭矩变化规律进行分析。通过建立仿真模型,导入专业数值仿真软件,添加连接、约束、驱动和激励条件,对三缸压裂泵的扭矩变化进行仿真,得出扭矩变化的曲线和数值;通过与解析法所得结果相比,验证仿真结果的准确性。结果表明,虚拟样机仿真技术不仅适用于压裂泵的扭矩分析,而且适用于其他类似结构计算分析,为复杂泵的自主研发、设计和优化提供重要参考。     

一种南极吸虾泵的研究设计与探索

目前我国正着力发展南极磷虾捕捞产业,而南极磷虾的品质极大地依赖于渔船的捕捞作业水平高低。研究了南极磷虾泵吸技术,建立了三维吸虾泵模型并试制样机。样机试验结果表明吸虾泵的泵吸效果非常理想。可为南极磷虾大规模连续捕捞产业的发展供依据和基础。     

大型疏浚泥泵固液两相流场特性的数值模拟分析

基于欧拉双流体模型对绞吸挖泥船大型泥泵进行固液两相流的非定常数值模拟计算，通过对比分析颗粒粒径、颗粒浓度、颗粒密度对两相流线、固相颗粒浓度分布等流场特性的影响，为提高疏浚泥泵的优化设计提供指导。模拟结果表明，颗粒物理特性对液相流线分布的影响较小，随着颗粒粒径增大，液相对固相的带动作用减弱；随着颗粒密度的增大，液相对固相的带动作用未减弱；随着颗粒浓度增大，液相对固相的带动作用增强；随着粒径和密度增大，颗粒分布不均性加强；随着颗粒浓度的增大，颗粒浓度分布均匀性加强，靠近叶片壁面浓度明显增大。对比了两种泥泵流道的颗粒浓度分布，通过叶轮流道的优化设计，可以减少颗粒在流道表面的集聚，降低泥泵磨损。     

基于CFD喷水推进泵性能分析及其优化设计

利用计算流体力学(CFD)的后处理技术分析喷水推进泵的流动特点,发现泵定子设计的不足。通过改变泵转子和定子的轴向间距,分别分析前置定子和后置定子与转子的相互作用,得到了转子和前、后置定子的最佳轴向间距。     

喷水推进泵驼峰区波峰与波谷内流作用机制

喷水推进泵一般选用轴流泵或导叶式混流泵。高比转速的混流泵和轴流泵在流量-扬程曲线上容易出现驼峰甚至双驼峰,当运行在驼峰区域时,泵和整个系统都可能会出现流动紊乱和振动噪声加剧等问题。在舰船变速航行时,喷水推进泵需要相应地改变转速;在变速过程中,喷水推进泵可能会进入驼峰区域,不利于舰船高效且低噪声地航行,进而影响乘员的舒适度与舰船的隐蔽性,甚至会对推进系统造成破坏。该文研究对象为带导叶的混流式喷水推进泵,基于标准轴（混）流泵试验台和高精度试验测试方法,获得了试验泵的水力性能曲线,试验发现其存在明显的能量特性曲线驼峰现象且伴随振动加剧;根据喷水推进泵试验泵几何模型建立了流体域三维模型,并采用精细化结构化网格划分。研究发现：在波谷工况时,叶轮流域内在展向高度较高位存在明显的低速涡团,不同流道间的低速涡团存在结构和尺度差异;A区域中的流速虽然较低但仍然呈螺旋前进,B区域中流速更低且旋转程度更大,C区域中的流速比A和B区域中稍高。而在波峰工况时,叶轮流域中的流动更均匀且更平顺,在流道中的稳定流动结构明显减少。     

反渗透海水淡化电机泵冷却流道流场特性分析

针对船舶或海上平台安装空间狭小的问题,基于集成化思想和柱塞泵的基本原理,提出一种集电机、柱塞泵、增压泵和能量回收装置于一体的反渗透海水淡化电机泵,其中自冷却流道作为原海水循环流道,用以带走电机定转子产生的热量,保证电机泵整体的热平衡,突显出电机泵的结构紧凑,节能高效、低噪音等优点.通过流场分析技术,获得冷却流道主要结构参数对其内部低压原海水流动速度及流动均匀性的影响规律.研究表明,自冷却流道腰形孔周向开度角和径向宽度的增加,会导致自冷却流道内低压原海水的流动速度有所下降,但同时会使得自冷却流道的通流面积有所增加,从而在保证电机泵壳体的散热效率不受影响的同时进一步提高自冷却流道内低压原海水流动的均匀性,进而提高电机泵壳体散热的均匀性.     

仿生学原理在进水流道结构设计中的应用

用常规方法为某高速巡逻艇设计了喷水推进泵和进水流道,将其安装于该艇后通过数字自航发现艇底高速水流进入流道后难以充满整个流道及喷泵。运用流动类比分析法,分析流量不足、推力减小的原因:流道高度偏大、流道长度偏短、流道背部形状不适用于高速进流条件。通过改进设计:降低流道高度、增大流道长度、利用原流道内自然流动中最佳流线形状构成流道背部形状以及进水流道与艇体的连接,这显著改善了"艇体-进水流道-喷泵"流场性能及推进性能。     

船舶除锈超高压水射流泵组系统设计

设计一种船舶除锈超高压水射流泵组系统，介绍其主要功能、主要参数和设计指标。阐述泵前水处理装置和电气控制系统的基本组成，分析能量损失和超高压密封技术，提出样机配置和基本元件布置，为超高压水射流船舶除锈成套系统的泵组研究提供设计参考。     

新型高效扭曲叶片的叶轮研制

针对原泥泵叶轮采用柱形叶片,导致过流通道较小、泥泵效率低的问题,在不改变叶轮外形尺寸的前提下,设计一款扭曲叶片的三叶片叶轮,对不同叶片数的叶轮输送清水和泥浆进行水力特性试验,分析泥泵的清水特性和泥浆特性,并且将两款不同叶轮的性能进行对比。结果表明,新开发的扭曲叶片的叶轮最大过流通道的直径增加了40%,泥泵效率提高了10%。研究成果可为类似工程提供参考。     

基于智能疏浚模式的滨州港产能与控制模型

高效疏浚是疏浚施工一直追求的目标,也是研究的热点。基于智能疏浚模式的控制原理,对智能疏浚模式下"航浚6008"轮的滨州港工程施工数据进行分析,建立产能与控制模型,并对该耙吸挖泥船在滨州港工程的产能做进一步优化计算。结果表明,生产率受流量、浆体相对密度与泥泵特性等因素的影响和制约;疏浚过程中,智能疏浚模式主要依靠活动罩控制器与泥泵控制器的相互配合,当实际泥浆流速高于(最佳)设定值时,在其他边界条件不变时,活动罩自动控制器将活动罩下压,使耙头生产率与泥泵汽蚀控制相匹配;检测到泥泵汽蚀时,泥泵控制器通过降低泥泵转速而降低泥浆流速,以达到最佳混合物流速。     

基于CAD2AME的飞机液压系统流阻计算方法

飞机液压系统包含泵源系统、管路系统、附件和用户系统,飞机管路系统是飞机泵源和用户之间的纽带,液压管路流阻特性决定了用户系统入口的压力和流量,影响用户动静态响应性能,特别是对一些伺服作动系统。传统流阻特性计算方法主要针对稳态工况计算,难以实现动态响应计算,且对工作人员要求高、计算工作量大。随着全三维设计应用于飞机液压管路系统设计制造,为基于计算机的流阻特性仿真分析提供了可能。本文介绍和对比了三种计算方法,选取了较优的CAD2AME方法对某飞机局部液压管路系统流阻特性进行仿真分析,证明该方法可快速准确的对飞机液压管路进行分析。     

绞吸船吹填中粗砂泥泵节能运行转速

大型绞吸船吹填中粗砂施工,难以确定最优的输送施工参数和泥泵机组转速.针对目前常用的计算公式对非均质中粗砂浆体水力输送计算精度不足的问题,采用实际施工参数对计算公式进行拟合修正,实现泥浆输送施工参数的精确计算.同时通过泥泵机组运行功率计算分析,确定了最经济输送施工参数条件下泥泵机组的低功耗运行转速.转速特征是在既定的泥浆流速、浓度和泥泵机组总扬程条件下,水下泵采用低转速、甲板泵采用高转速,有利于降低输送施工能耗.     

水环真空泵内部气液两相流动的数值分析

文章采用CFD软件,利用VOF气液两相流动模型,滑移网格技术和二阶精度迎风格式数值研究了水环真空泵的泵壳内的三维两相流动特性。文中给出了计算结果的三维两相分界面,速度矢量和静压等值线分布的分析,结果与经典理论分析结论一致,验证了本文数值计算方法的可靠性。本文工作为理解和掌握水环真空泵内部真实流动特性和提高水环真空泵的效率提供理论依据和数据参考。     

泵站进水流道对泵性能影响的研究

水泵站是重要的水利设施之一,而进水流道是大型水泵装置的一个重要组成部分,是泵站前池和叶轮室之间的过渡段,承担着水泵进口流场的整流作用,使水流更好地转向和加速,尽量满足水泵叶轮室进口所要求的水力设计条件。采用三维定常RANS方程和重整化群RNG紊流模型对进水流道、水泵叶轮室的水体进行数值模拟计算,分析进水流道对水泵性能的影响。计算结果显示:不同类型的进水流道对水泵内部流场、叶片压力分布及水泵特性(功率、扬程、效率)等方面均有影响。     

混流泵内流场的数值模拟

利用FLUENT软件,采用标准k-ε双方程紊流模型和SIMPLE算法对混流泵内部的三维紊流流动进行数值模拟.通过对其内部流动速度、压力分布的分析,揭示了其内部流动的主要特征,对其性能及改进提供相关信息.     

轴向柱塞式海水泵及其性能试验研究

主要介绍轴向柱塞式海水泵的结构特点及其性能。该海水泵体积小、重量轻、自吸性能好、输出压力高,可以满足舰船特定场合的应用需求。     

LT型高弹性摩擦离合器在挖泥船泥泵传动中的应用

总结了从事耙汲式和绞汲式挖泥船泥泵传动工作２０多年的经验，从理论上分析了泥泵传动系统中的扭转振动特性及其减振防振的方法。根据泥泵传动系统性能分析结果，提出了对离合器的技术要求。着重介绍了我国ＬＴ型高弹性摩擦离合器的性能特点及其在挖泥船泥泵传动中的应用实例。