摘要：为了实时获取农业灌溉泵的性能参数信息以及农业灌溉用水水质信息,以达到优化灌溉泵运行,降低灌溉泵能耗,减少灌溉泵安全隐患,保证灌溉用水水质,防止农作物污染的目的,研发了一种基于STM32F103ZET6单片机设计的灌溉泵智能运行监测系统.该系统主要包括MCU核心控制模块、水质监测模块、驱动电动机电压电流信号采集模块、GPRS通讯模块、监测信息显示模块以及供电模块共6个功能模块.对各个功能模块进行了软件设计与硬件设计,实现了对灌溉泵多项运行参数信息的实时监测与多信息平台显示.同时,为了验证灌溉泵智能运行监测系统的运行可靠性,制作了灌溉泵智能运行监测系统样机并进行了样机实测验证,结果表明:该监测系统能够正常工作,监测信息的刷新频率能够稳定保持在2000 Hz,系统能够实现对各监测参数的精准计算,对各监测参数的监测误差能够控制在0.5%以内.

摘要：为了探索离心泵运行工况与电机定子电流之间的关系,通过数值模拟分析了不同运行工况下的离心泵水力负载转矩特性,可知水力矩呈周期性变化,均值随着流量的增大而增大,水力矩脉动强度均方根随着运行工况偏离设计工况而增大。通过理论分析可知,转矩特征将以工频调制方式反映在电机定子电流中。通过试验测得了电机定子电流,计算了定子电流均方根,并用奇异值分解法(singular value decomposition,简称SVD)消去电网工频信号,实现反映离心泵运行状态的电流特征提取。结果表明:定子电流均方根(root mean square,简称RMS)与水力负载转矩的均方根变化特征一致。根据计算处理后的定子电流总谐波失真(total harmonic distortion,简称THD)可知,THD呈现出随离心泵运行工况偏离设计工况而增大的趋势。

摘要：为了研究离心泵叶片进口边不同破损程度下的振动特性,针对在同种破坏方式下不同破坏程度对泵振动的影响,通过信号处理方法分析多个工况下的振动信号的时域和频域特征。选用IS-50-160-00单级单吸离心泵为试验对象,研究了六个叶片离心泵分别破坏对称2、4、6个进口叶片离心泵进行试验,在离心泵上布置加速度传感器,采集泵不同运行工况下的径向、纵向、轴向和基座方向振动信号,并进行时域和频谱分析,分别把正常叶片、破损2、4、6个进口叶片对应的振动信号进行对比分析,从而获得叶轮破坏不同程度下的振动信号特征。试验结果表明:由时域图可知,2个叶片进口破坏的情况下泵轴向振动信号波动幅值最大,其不稳定性最差;在频谱中得出:叶片的破损导致离心泵转子旋转失衡并产生轴向伴随频率使振动能量增加,出现大量的高倍频;在统计方法中:振动能量随着流量的增加呈先降低后平稳的趋势,设计工况点处各个方向的振动能量趋于平稳。研究离心泵叶轮不同破坏程度下振动信号特征,可以为离心泵故障的监测分析提供借鉴和参考。

摘要：通过安装轴编码器获取了离心泵空化过程的转速瞬变信号,利用时域和频域分析手段进一步探索在不同空化程度下转速瞬变的特点和规律。分析结果表明:当离心泵内刚发生空化时,离心泵的转速变化范围最大,以标准差衡量转速的波动程度也最大,严重空化时转速的波动程度高于未空化时的波动程度;在频域上,试验用离心泵—电机系统的转速的固有频率为2.9 Hz,空化条件下泵转速的主频也是轴频,不随流量和空化程度的改变而改变,但是同一流量下,空化初生时主频的幅值最高,严重空化时次之,未空化时最小;而不同流量下空化初生主频处的幅值则随着流量的增加先增大后减小,在设计流量下空化初生时主频处的幅值达到最大;在时频域上,通过小波分析的方法对转速的特征进行了分析,发现在空化下转速的能量主要集中在39~46.9 Hz,并且在空化初生时转速的能量最大。

摘要：针对变量喷洒全射流喷头工作中压力调节装置压力损失研究不足的情况,根据喷头工作中系统特性发生变化的特点,应用伯努力方程对系统压力变化规律进行了分析。提出压力损失系数为压力调节装置动静片的截面积变化系数及形状系数之和并减去轴向间隙系数,通过计算得到压力损失系数最大值为0.7414,最小值为0.0204。采用虚拟仪器LabVIEW软件测量调节装置前后压力与时间、工作状态之间的关系。结果表明:随着流量的减小,调节装置上游压力增大,下游压力减小,下游压力变化幅度较大。测量得到装置压力损失系数的变化规律,随着流量的减小而增大,最大值为0.582,最小值为0.265。对全射流喷头压力调节装置的设计及改进提供了理论依据。

摘要：为研究离心泵叶片水力矩的非定常特性,利用CFD技术对XS50-160/7.5型离心泵内部流场进行三维非定常数值模拟,并通过离心泵能性能试验验证了数值模拟的有效性与准确性.通过模拟得到不同工况下叶片水力矩和叶片表面各监测点的压力脉动情况,并对其进行了分析.分析结果表明:在各工况下,叶片通过频率分量在叶片水力矩脉动中均占主导地位,泵轴转动频率分量在叶片表面压力脉动中均占主导地位;当频率大于叶片通过频率后,水力矩脉动强度与叶片表面压力脉动强度均相对较小;在设计工况下,叶片水力矩强度的RMS(均方根)值最小,偏离设计工况点越远,其RMS值越大,小流量工况和大流量工况下水力矩强度的RMS值相对于设计工况点近似对称分布;叶片压力面压力脉动强度大于吸力面压力脉动强度,叶片进口处压力脉动强度远小于叶片出口处压力脉动强度.

摘要：转速是旋转机械运行的重要特征之一,离心泵转速的瞬变特征能够很好地反映离心泵内部流动特征及其运行状态,对离心泵的运行状态识别具有十分重要的意义。为了探究离心泵转速的瞬态特性,基于虚拟仪器技术,通过轴编码器对IS-65-50-160型单级单吸离心泵的转速进行了精确测量,通过编写Labview程序对试验数据进行采集,建立不同工况下转速的时频特征谱。分析结果表明:离心泵的转速随着载荷的增大呈现波动下降的趋势;在各个工况下,离心泵的转速均存在一定程度的波动,在设计工况下其转速变化可达21 r/min;转速波动存在一定的周期性,泵转动的轴频是转速波动的主频,且频率主要集中在轴频及轴频以下的低频处;转速波动的RMS值及主频处的振幅值均随着流量的增加而呈上升的趋势。

摘要：为得到准确的离心泵非定常负载转矩,以型号为IS65-50-160-00的离心泵和Y160M-2B3的三相异步电动机为研究对象,首先采用Fluent和Matlab对模型离心泵和电动机进行联合仿真.基于TCP/IP通信协议设计了C++源程序作为软件通信的接口程序,建立了双向同步耦合仿真平台,实现了离心泵内部流动非定常求解过程中的转速和转矩数据传输.研究结果表明:定转速计算时,在设计工况下,扬程计算相对误差为8.66%,效率计算相对误差为5.24%;变转速计算时,在设计工况下,扬程计算相对误差为2.45%,效率计算相对误差为2.47%;采用联合仿真方法进行数值模拟,考虑了电动机对泵运行的影响以及转速变化的实际情况,比传统方法更加准确地预测出离心泵的外特性,数值计算结果可靠.Fluent/Matlab联合仿真技术为今后深入研究离心泵内部流动非定常特性提供新方法.

摘要：针对传统的振动状态监测系统布线复杂、信号干扰等问题,提出一种新型基于无线传感网络的水泵振动状态监测系统。选用NKG65-50-125/139型单级单吸离心泵为研究对象搭建试验泵系统,分别采用传统的有线振动状态监测系统与该设计的无线振动状态监测系统来对该离心泵进行试验。该设计的无线监测系统通过对水泵监测点的水平、垂直、轴向三个方向进行振动信号采集,从而得到振动信号的位移峰峰值和振动烈度值,再利用WiFi技术上传安卓上位机,与传统的有线振动采集监测系统的试验结果进行对比分析,发现两组结果整体变化趋势基本一致,数值变化都呈随着流量的稳定而逐渐减小趋势,具体数值大小差距不大。试验数据表明,所设计的无线振动状态监测系统可以满足对水泵振动监测的需求,并可取代传统的有线振动状态监测系统。

摘要：为解决城市建设发展、城市化进程中,地面工程和地下工程交叉建设对周围建筑物产生的影响问题,针对某深基坑工程对周围地铁结构的安全影响性评价为例,采用Midas有限元分析软件,模拟该基坑不同施工阶段对既有地铁线路及附属结构的变形及内力影响进行分析,提出在地铁保护区内深基坑工程施工的安全保护措施。研究结果表明:降水会对深基坑开挖作业给既有轨道产生的形变进行叠加,使形变量变大。在降水过程中需注意降水深度,以免超深抽排影响周围地层的变形。研究结果可为类似项目设计和施工提供可借鉴的分析方法。