摘要：为简化叶片泵设计,基于开源Python编程语言、图形化语言编程软件LabVIEW和ANSYS Workbench平台,开发了适用于叶片泵的性能优化设计平台.采用LabVIEW软件搭建图形化用户界面,实现了优化变量设置、优化方法设置和结果反馈等功能.应用Python语言编写叶片设计和优化程序,集成了试验设计、近似模型和智能优化算法3类优化方法.通过LabVIEW内置Python节点调用Python程序执行ANSYS Workbench脚本文件,调用BladeGen,TurboGrid及CFX模块,实现了叶轮的三维设计、网格划分和数值模拟自动化运行,同时实现了异常数值计算的自动关闭以及优化结果在联网条件下的传输.以离心泵叶轮为例,优化方法选用智能优化算法,采用粒子群算法进行了自动优化设计,在无人工干预的情况下,耗时8 h进行13次迭代后效率达到全局最优,显著提高了叶轮效率.该平台在实际应用中大幅度提高了叶片泵优化设计效率,降低优化设计难度,显著缩短了叶轮水力设计周期.

摘要：为实现淮安一站水泵机组的智能化运行状态监测,基于LabVIEW虚拟仪器开发软件,研发了一套集数据采集、三维显示、信号分析、状态推送、故障预警为一体的智能化振动监测系统.采用“生产者—消费者”模型作为程序设计的主体结构,其中“生产者”循环对实时采集的数据进行队列缓存,“消费者”循环通过出队操作获取缓存数据供后续处理.该系统主要实现了:水泵机组重要运行状态参数的采集、显示、分析;动态联查水泵机组的运行状态参数;水泵机组监测点处振动信号的时频域分析;调用Python的企业微信脚本向泵站管理人员推送水泵机组运行状态;设定水泵机组振动阈值进行自动故障预警.通过淮安一站水泵机组的试验测试发现,所开发的智能化振动监测系统不但实现了预期开发目标,而且具有开发成本低廉、人机交互界面友好、可移植性较强、后期维护方便等优点.

摘要：为研究长江感潮河段支流泵站排涝对下游自来水厂取水口的影响,利用物理模型分别进行了高锰酸钾示踪的定性模拟试验和NaCl溶液测定电导率的半定量模拟试验。结果表明:高锰酸钾示踪可观察到随着长江流量增大,泵站排出的水流运动轨迹有规律的由往深槽向近岸方向偏转;半定量模拟试验数据可见排涝水体对取水口的影响呈现出明显的两涨两落规律;仅泵站排涝流量为7 m^(3)/s时,排涝水流对取水口水质无影响;随着泵站排涝流量增大,内河排涝对取水口电导率的影响增大;泵站排涝对取水口影响最大的情况发生在长江水流冲刷稀释和水迹线方向之间达到平衡时。可见,物理模型可应用于环境领域的污染物扩散效应研究。

摘要：为研究长江下游感潮河段某支流泵站排涝对下游自来水厂取水口的影响,分别采用数学模型和物理模型进行模拟。结果表明:受感潮河段潮汐水动力条件影响,排涝水体对取水口的影响呈现明显的两涨两落规律。数学模型模拟结果显示,长江流量为45000 m^(3)/s时,泵站流量14 m^(3)/s对取水口无影响。泵站流量为35 m^(3)/s时,对取水口的影响随长江流量减小而增大。物理模型模拟结果显示,长江流量为45000 m^(3)/s时,泵站流量7 m^(3)/s对取水口无影响。泵站流量为21 m^(3)/s时,泵站排涝对取水口的影响呈长江流量45000 m^(3)/s>30400 m^(3)/s>62000 m^(3)/s。2类模型相辅相成,作为一种新的研究手段,将是今后发展的重要方向。

摘要：针对轴流泵在偏离设计工况时,因水流方向的偏离导致其效率急剧下降,在常规导叶的基础上改变导叶进口段的位置,以期能提高轴流泵在非设计工况下的效率,扩大其在高效区的运行范围。将导叶分为进口段、中段和出口段3个部分,并采用数值计算结合模型试验的方法研究了不同导叶进口段位置对轴流泵外特性的影响。结果表明:导叶进口角度的改变影响到导叶体内的流态及其水力损失,从而影响到泵装置的能量性能;在轴流泵导叶原设计进口角度的基础上,沿顺时针方向旋转适当角度,可扩大低扬程泵装置高效运行的范围,显著提高偏离设计工况点的低扬程、大流量区的效率。

摘要：目前,考虑温度历程绝热温升模型存在参数较难确定和尚未有现场非绝热温升试验验证其精度2个问题。为了解决这2个问题,该文提供了一种合适的遗传算法实现方法,设计了2个温度历程不同的混凝土非绝热温升试验,并将一个混凝土块的试验数据及该方法反演获得的参数应用到模拟另一个混凝土块温度场中。试验结果表明,即使温度历程差异较大,遗传算法也能获取准确的参数。应用遗传算法解决考虑温度历程混凝土水化放热模型具有可行性;且较未考虑温度历程模型,考虑温度历程的混凝土水化放热模型精度有明显提高。未考虑温度历程模型的平均误差为1.1℃而考虑温度历程模型平均误差仅为0.4℃。

摘要：为研究轴流泵对虹吸式出水流道内部流动特性的影响机理,采用CFD（Computational fluid dynamic）方法对虹吸式轴流泵装置进行全流道的数值计算,在考虑了轴流泵与虹吸式出水流道内流相互影响的条件下定性地分析了虹吸式出水流道的流场特征,定量地研究了导叶体出口剩余环量和流量对虹吸式出水流道水力损失的影响,给出了相应的数学关系模型,并将泵装置性能预测结果与模型试验结果进行了对比。结果表明：受导叶体出口剩余环量和流量的双重作用虹吸式出水流道内部流态差异较大,虹吸式出水流道的水力损失主要集中于驼峰断面前的过流通道。各工况时虹吸式出水流道驼峰断面的速度加权平均角的均值为52.34°,不同工况时速度加权平均角变化范围仅在0.1°-2.3°之间。随流量系数的增大,驼峰断面的轴向速度分布均匀度逐渐增大,导叶体出口剩余环量则先减小后增大,在高效工况范围内导叶体出口剩余环量存在最小值。导叶体出口剩余环量通过影响虹吸式出水流道内部流态而对出水流道水力损失产生影响,虹吸式出水流道的水力损失与流量未呈二次方关系。

摘要：针对目前比转数超过500的蜗壳混流泵研究较少,该文基于理论分析、CFD技术和模型试验的研究方法,以某高比转数混流泵的叶轮与蜗壳在设计工况下的良好匹配为目标,利用速度系数法对蜗壳结构进行优化设计,设计了一台比转数为585的高比转数双蜗壳混流泵,并对优化后的高比转数双蜗壳混流泵的内部流动特性进行了分析。将外特性试验数据与数值计算结果作对比,验证了该文数值计算模型与方法的准确性。研究结果表明,双蜗壳方案下水泵在偏离设计工况下的效率明显高于单蜗壳方案;双蜗壳结构混流泵的径向力在相同工况下比单蜗壳结构的径向力低,双蜗壳结构在保持原有水力性能的基础上还可以起到减小径向力的作用;不同工况下双蜗壳混流泵叶轮径向力矢量轨迹图分布呈类似正方形的封闭区间分布,径向力合力随时域呈现周期性变化,每个转动周期内有4个波峰和波谷;设计工况下的瞬态径向力合力最小,而小流量工况下的瞬态径向力合力最大且最不稳定,说明当双蜗壳混流泵长期运行在小流量工况下会增加安全事故隐患。研究成果为高比转数双蜗壳混流泵的设计以及内部流动特性研究提供了参考。

摘要：利用颗粒流(PFC)方法建立了土工织物PFC反滤模型,从细观层面分析了具有土工织物反滤结构的土体中水流挟持颗粒移动的特点及影响因素,探讨了PFC方法应用中引发的误差问题,并提出了解决方案。通过正交试验法分析了多因素影响下土工织物颗粒流反滤模型的孔隙率变化敏感性,进一步验证了土工织物淤堵试验中出现的渗透系数"峰值"现象及其产生的原因。

摘要：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.