摘要：为提高潜水轴流泵的水力效率,采用流线法进行叶轮设计,基于六西格玛理论中的试验设计和拟合回归分析及CFD数值模拟分析计算了各试验方案的叶轮水力效率,探讨了对叶轮水力效率影响最大的叶栅稠密度和进口冲角两个参数的不同组合对叶轮水力效率的影响。结果表明,对于比转速为1 250的轴流泵,同时增大叶栅稠密度和减小进口冲角可提高叶轮水力效率。对水力模型进一步优化设计并进行CFD分析,所得水力效率值与拟合回归结果吻合。

摘要：为设计某型号3DG锅炉给水泵的径向导叶,并研究径向导叶的进口冲角对扬程、效率等性能参数的影响,基于CFD技术对进口冲角分别取0°、2°、4°、5°、6°等不同角度时的流动机理和性能曲线进行了分析和研究,并对最优方案进行试验验证。结果表明:在径向导叶的进口冲角为5°时,流量-扬程性能曲线没有驼峰,由此可知通过改变径向导叶的进口冲角可以得出无驼峰的流量-扬程曲线。研究结果对锅炉给水泵及其他使用径向导叶的多级泵的设计和优化具有一定的参考和指导意义。

摘要：为优化设计某比转速为280的混流式污水泵叶轮,并研究叶片进口边向前延伸对混流式污水泵扬程、效率以及汽蚀性能的影响,在叶轮轴面投影图等参数不变的情况下,在现有方案的基础上将叶片进口边适当向前延伸,设计出方案一和方案二,基于CFD技术对3个方案进行外部特性和内流特性分析。结果表明:叶片进口边适当向进口延伸可以在一定程度上提高混流式污水泵的扬程和效率,但延伸的过多又会造成扬程和效率的下降;随着叶片进口边的前移,叶轮的汽蚀性能逐渐下降,但下降的幅度较小。考虑到污水泵叶轮大都淹没在水下使用,对汽蚀性能的要求较低,因此,可以通过将叶片进口边向前延伸的方法来提高其扬程和效率。

摘要：采用CFD技术与优化算法相结合的方法对潜水轴流泵叶轮进行优化设计。以叶轮水力效率最大为优化目标,叶轮掠角为优化变量,对其进行优化设计并分析了掠角对潜水轴流泵性能的影响。首先对原始叶轮进行参数化处理,为优化设计提供优化变量;然后,在-40°~40°的优化范围内采用拉丁超立方实验设计方法进行空间抽样,应用遗传算法与神经网络相结合的优化算法,得到最优叶轮模型。研究结果表明:数值模拟与试验数据吻合较好,能够准确预测潜水轴流泵的性能;在优化范围内,掠角-扬程曲线、掠角-效率曲线呈抛物线状变化趋势,均存在极大值;后掠角度为+5.57°时,叶片性能最佳,叶轮效率较原始模型提高了3.61%;在同一掠角度下,后掠叶片的效率和扬程均高于前掠叶片;在设计工况点,优化后的泵效率比原始泵提升了2.6%;带最优叶轮泵的导叶损失比原始泵的导叶损失降低4.41%,导叶与叶轮的匹配性得到了改善。

摘要：为了探究叶轮流道结构对双流道泵性能的影响,选取变异的阿基米德螺旋线公式参数m作为研究参数,运用RNG k-ε湍流模型对不同流道结构进行了不可压缩湍流流场的数值模拟,对比其水力性能,并进行了内流场特性分析和基于熵产的能量损失分析。结果表明:随着m的增大,双流道泵在设计工况扬程不断增大,效率先增大后减小,说明m存在一个最佳值使得水力性能最优;参数m对叶轮流道的长度、弯曲程度以及出口角度存在影响,从而影响压力和速度场分布;m=1.8时双流道泵内总熵产最小,较m=1.2时叶轮和蜗壳熵产值分别下降了20.6%和40.6%;m=1.2时,叶轮出口及隔舌附近存在涡团,扩散管涡核尺寸较大,流态较差,随着m的增大,叶轮和蜗壳内的涡核数量减少,流态趋于稳定,说明叶轮流道结构对蜗壳内的流体流态也有重要影响。

摘要：为了判断多级离心泵结构设计的合理性,利用三维软件对多级离心泵的泵轴、叶轮和平衡盘等零件进行几何造型,基于静应力分析对泵轴和平衡盘在工作状态下的强度和刚度进行了校核,同时基于流固耦合理论对叶轮的强度和刚度进行了有限元分析,可以为多级离心泵结构强度分析与设计提供参考.

摘要：为了分析轴流泵叶片进口冲角和叶栅稠密度对轴流泵叶轮水力效率和内流特性的影响,研究其内在关联性,从而达到为提高轴流泵水力效率提供参考依据的目的,采用流线法进行轴流泵叶片水力设计,以进口冲角和叶栅稠密度作为研究对象,在一定取值范围内对两个参数采用响应曲面试验设计方法进行多种叶轮方案设计,借助CFD对各个叶轮方案的水力效率进行计算,并对计算结果进行回归分析,得到水力效率与进口冲角和叶栅稠密度之间的关联特性。对其中5个具有代表性叶轮方案的工作面压力、背面压力、工作面湍动能、不同半径处叶栅处的压力分布及不同半径处叶栅间湍动能的分布进行分析。经分析发现,增大叶栅稠密度或减小进口冲角有利于改善轴流泵内部流动、减小叶片背面的压力变化和能量损失,有助于提高叶轮水力效率。

摘要：CFD(Computational Fluid Dynamics)计算流体力学,利用计算机超强计算能力得到流体控制方程的近似解,具有成本低和能模拟较复杂或较理想的过程等优点,越来越广泛地用于工程实践。泵站的进水流道为泵提供均匀的进水条件,其出口断面的流速均匀性将影响水泵性能的发挥,出水流道的优化水力设计使水流流向出水池的过程中更好地扩散,尽可能多地回收动能,不产生旋涡。

摘要：针对双流道泵小流量工况效率低、运行稳定性差等问题,通过CFD数值分析,对0.6Q_d、0.8Q_d、1.0Q_d、1.2Q_d工况下叶轮流动特性进行了压力、速度分布和隔舌处的压力脉动分析研究。结果表明:叶轮内压力分布存在明显的对称性,泵内各压力梯度所占区域随流量增加而增加,压力分布逐渐向高压区移动。叶轮截面1的速度随着流量增加而逐渐增大。在叶轮截面2内,叶轮内速度随着流量的增加而增加。叶轮进口旋涡随着流量增加而逐渐减小。流体经过截面2旋涡后,在截面3两侧流道内分别形成两个单独流动旋涡。在叶轮截面3内,叶轮流道内速度随着流量增加逐渐上升。隔舌处压力脉动具有周期性。设计工况下相邻波峰与波谷相差31.3 kPa。

摘要：为了提高双流道泵的水力性能,实现叶轮与蜗壳的最优匹配,以双流道泵为研究对象,选择控制叶轮流道中线的前盖板圆弧R1、后盖板圆弧R2、平面流道中线包角ψ和系数m为设计因素,每个因素取3个水平,应用正交试验法设计9组试验方案。利用CFD软件对设计的9副叶轮进行数值优化,以扬程、效率作为方案评价的指标,通过极差分析得到最优方案;通过对比分析原始模型与优化模型的内部流动情况,验证优化方案的有效性。结果表明:额定工况下,优化后泵的扬程较原始模型提高0.59 m、效率提高了5.4%;大流量工况点,优化后扬程和效率提升更加明显;包角ψ和后盖板圆弧R_(2)对泵的性能影响较为明显;通过对比分析额定工况下优化前后水泵中间截面流线发现,优化后的叶轮与蜗壳匹配更合理,蜗壳中的水力损失明显减少。