基于速度系数法的离心泵叶轮优化设计

离心泵在水力设计中应保证达到设计参数的要求,有较高的水力效率和良好的汽蚀性能.以离心泵水力设计的速度系数法为前提,应用机械优化设计的方法,以离心泵的效率和汽蚀性能为优化目标建立了离心泵叶轮的优化设计模型,并通过实例计算证明了该方法是切实可行的.     

基于计算流体力学的离心泵汽蚀原因分析

针对某型号离心泵振动超标和扬程下降的特征,采用流场数值分析的方法,分析了该泵叶轮的内部流动并得到了大量的三维湍流场的分析结果,通过对叶轮入口处的分析,证实了该泵性能下降是由汽蚀造成的初步推测,该分析结果为改进离心泵的叶型设计、提高离心泵的效率提供了理论依据.     

基于计算流体力学的离心泵汽蚀原因分析

针对某型号离心泵振动超标和扬程下降的特征,采用流场数值分析的方法,分析了该泵叶轮的内部流动并得到了大量的三维湍流场的分析结果,通过对叶轮入口处的分析,证实了该泵性能下降是由汽蚀造成的初步推测,该分析结果为改进离心泵的叶型设计、提高离心泵的效率提供了理论依据．     

HVOF喷涂纳米结构WC-12Co涂层的抗汽蚀性能

采用超音速火焰喷涂(HVOF)分别制备了微米及纳米结构WC-12Co金属陶瓷复合涂层,采用超声振动汽蚀装置研究了涂层的抗汽蚀性能,使用SEM微观分析的方法对蚀坑形貌进行了观察,并对汽蚀机理做了初步的探讨.结果表明:纳米结构WC-12Co涂层显示了优异的抗汽蚀性能,汽蚀率仅为微米涂层的1/3,涂层中纳米结构的存在是涂层抗汽蚀性能提高的主要因素.     

航道挖槽尺寸的优化设计模型

在航道疏浚工程设计中,常用的挖槽尺寸设计方法有经验法、计算法、实验法和风险评估法等。文中以挖槽尺寸设计的计算法为基础,综合考虑挖槽尺寸和挖槽水力因素之间的相互影响与制约关系,建立了挖槽尺寸的优化设计模型,用工程最优化方法确定挖槽尺寸,这种优化设计方法考虑的设计影响因素较全,符合航道设计实际。     

高压小流量离心泵三维建模及流场分析

离心泵内部流场区域的模型是进行泵内流体动力学分析的载体,模型的精确与否将会影响对泵内流体动力学分析结果.真对高压小流量离心泵,应用Pro/E软件对离心泵内部流场区域进行了三维建模,应用FLUENT软件对其内部流场区域的压力分布、速度分布进行了数值仿真.结果表明:通过对高压小流量离心泵流体动力学数值仿真,可以得出高压小流量离心泵内部流场状况,为进一步对高压小流量离心泵进行优化设计提供了理论参考.     

基于疲劳性能的沥青混合料组成优化

分析了沥青混合料组成结构对其疲劳性能的影响,采用BP神经网络和遗传算法相结合的方法,以疲劳性能为目标进行了沥青混合料性能优化设计,获得了4.75mm筛孔通过率、0.075mm筛孔通过率、粉胶比、空隙率与疲劳性能之间的关系,为更好地以性能为中心进行沥青混合料设计提供了参考.     

基于疲劳性能的沥青混合料组成优化

分析了沥青混合料组成结构对其疲劳性能的影响,采用BP神经网络和遗传算法相结合的方法,以疲劳性能为目标进行了沥青混合料性能优化设计,获得了4.75mm筛孔通过率、0.075mm筛孔通过率、粉胶比、空隙率与疲劳性能之间的关系,为更好地以性能为中心进行沥青混合料设计提供了参考.     

冲压焊接离心泵的结构分析与设计

通过对多级离心泵的性能结构进行分析,基于冲压工艺设计出冲压焊接多级离心泵的基本构成,讨论了部分零件的主要结构及其冲压工艺过程,最后将零件进行焊接并装配成完整的冲压焊接多级离心泵.并对其叶轮内流体进行CFD静压力场分析.     

隔振抗冲击系统组合优化设计方法

研究了隔振和抗冲击的组合优化设计问题.指出连续性设计思想的弊端,提出组合优化设计方法并建立了系统模型;分析了冲击隔离系统的极限性能及2种实现方法,一种是采用较大阻尼的单个线性元件;一种为无阻尼的多个线性刚度元件.仿真和试验结果表明:在缓冲器的刚度远大于隔振器的刚度时,具有线性刚度和阻尼的缓冲元件最佳阻尼比为0.4的结论仍然成立;通过结构优化设计.无阻尼线性元件同样能够实现性能最优化.     

基于模糊滑模控制的永磁同步液压电机泵变速控制的研究

提出一种永磁同步液压电机泵模型,即把永磁同步电机转子作为液压泵缸体,以进一步提高液压传动的整机效率．通过控制电机转速直接调节泵的输出流量,使电机泵提供的功率与负载匹配,从根本上提高液压调速系统的效率．同时建立了该液压电机泵变速控制系统的数学模型．针对永磁同步电机非线性、多变量、强耦合的特点,将模糊和滑模控制理论运用到永磁同步电机直接转矩控制中,以提高系统的鲁棒性和快速性．对转速阶跃变化进行仿真研究,仿真结果表明该策略具有良好的鲁棒性和快速性．     

液力变矩器性能参数的计算误差及其修正方法

为提高液力变矩器数值模拟的精度,采用CFD(computational fluid dynamics)方法对液力变矩器的变矩比、效率和泵轮容量系数等性能参数进行了计算,对计算误差进行了分析,并提出了相应的误差修正方法.通过分析补偿油液流动对泵轮容量系数计算误差的影响,提出了针对泵轮容量系数误差的修正方法.结果表明:数值计算模型中,忽略摩擦损失和补偿油液流动的影响,将引起变矩器性能参数的计算误差;针对摩擦损失提出的误差修正方法,使算例中变矩器的变矩比和效率的最大相对误差均由16.2%减小到13.9%;按照泵轮容量系数误差的修正方法,泵轮容量系数的最大相对误差由13.9%减小到7.3%.     

船舶液压推进的模块选择规则研究

从轮机设备管理的角度,针对液压推进船舶的设计问题,提供一种确定模块选择、设计的依据.介绍了液压推进船舶的原理和功率传递及控制方式,给出柴油机与液压泵站、液压泵站与液压马达、液压马达与螺旋桨之间的选择规则,并建立船舶的动力装置仿真模型用于验证模块的选择,证明了此规则的通用性.     

基于并行组合模拟退火算法的水泵汽蚀初生故障识别

针对水泵汽蚀初始阶段故障信号微弱,检测困难的特点,提出一种基于并行组合模拟退火算法对水泵"汽蚀初生"故障进行识别.阐述了算法的原理和实现方法,通过设计的实验台模拟水泵"汽蚀初生"故障,并获取了正常与模拟故障状态下水泵壳体的振动与出口压力信号的特征参数.利用该算法将上述特征参数自组织、自生成新的特征参数,达到了识别的目的.     

DH280型挖掘机电子功率优化系统的故障诊断

液压油泵的最大输入功率与发动机的最大输出功率之间的匹配问题是液压挖掘机设计过程中的一个重要内容。在分析了DH280型挖掘机电子功率优化系统的基础上,提出了该系统的故障诊断与排除方法。     

中咀坡水电工程溢洪道水工模型试验研究

针对中咀坡水电工程的初设方案,探究工程在其洪水期运行阶段是否满足泄洪要求,泄洪隧洞底部是否会产生空蚀,破坏建筑物安全以及闸门调度等问题,建立水工物理模型。通过试验对工程溢洪道的泄流能力,泄水隧洞底部受压情况进行验证和计算;为保证电站正常运行,对于上游来水量较小的枯水期,拟定闸门调度方案。     

高水头船闸阀门开启过程水力特性仿真研究

采用动网格技术和VOF方法对高水头船闸阀门开启过程进行非恒定流三维紊流数值模拟,研究阀门段水流急变分离的流态、流速、压力等水力特性参数的时空演化规律,以及出现空蚀与流激振动的危险区域和时刻。研究表明,阀门工作最不利开度是0.4,阀门后狭缝、阀门下底缘及跌坎角处是流噪声源,也是空蚀风险区;开度0.5时突扩体顶板上游侧区域有负压,有空蚀风险;空蚀最危险区域在突扩体升坎反弧末端,最不利工况下,开度0.8时负压高达120.75 kPa。建议进一步对突扩体型进行优化,运行中采用阀门快开方式减小负压持续时间,采取工程措施加强空蚀区的防护。     

基于解调技术的喷泵空化特征提取方法研究

通过对喷水推进泵实船空化测量，捕捉了喷水推进泵在不同工况下的进口水声信号和壳体振动信号，对其空化调制特征进行了研究。结果表明：①喷水推进泵的空化受其叶频及其倍叶频调制；②随着空化强度的增加，喷水推进泵的调制特征量的变化与声压规律曲线一致，即满足先上升后下降的趋势。据此，可以利用调制特征对喷水推进泵的空化进行实时监测。     

非均匀流场中桨叶剖面设计方法

给出了非均匀流场中螺旋桨桨叶剖面的设计方法，提出了保持剖面空泡特征不变的等效运转曲线的思想，并创建了等效运转曲线的确定方法．基于等效运转曲线设计的桨叶剖面能有效地控制空泡范围和空泡类型，得到期望的空泡性能．剖面采用母型剖面方法来设计，进而可确定桨叶弦向环量分布，然后由升力面理论设计三维桨叶的几何形状．通过实例螺旋桨的设计，说明本方法是合理和有效的．