摘要：针对加氢进料多级泵的高功耗和低能效的情况,有必要对该泵进行结构优化设计并减少能量损失,引入机器学习,建立了支持向量回归(SVM)代理模型,并采用粒子群优化算法(PSO)解决最小二乘支持向量回归(LSSVR)代理模型的超参数确定问题。以HDB型多级离心泵为研究对象,对首级双吸叶轮与次级单吸叶轮的叶片数、进出口角、包角以及出口宽度同时进行了优化,并对优化结果进行了响应分析;用数学性能指标评估了代理模型的精度,通过数值模拟对比了优化前后模型泵的性能。结果表明,PSO-LSSVR代理模型精度高,可以用来预测离心泵的外特性并优化,优化后多级泵的扬程和效率分别提高了3.99%和2.91%,优化后的内部流场更加稳定,更有利于流体的能量转换。

摘要：针对双吸式离心泵反转作液力透平运行区间狭窄、效率低等问题,对实际工程应用中的一台径向剖分双吸式离心泵反转作工业液力透平的内部流动损失特性进行了研究。首先,采用了数值模拟方法预测了液力透平在泵和透平典型工况下的水力性能,对比了透平在泵工况下的实验结果,验证了数值模拟的准确性和可靠性;然后,结合熵产理论,定量分析了透平工况下各过流部件对于总能量损失的权重以及熵产成分比重的分布情况;最后,结合局部流动特征进一步揭示了主要过流部件内流动损失的发生位置和产生原因。研究结果表明:壁面熵产是导致径向剖分双吸式工业液力透平内部流动损失的主要原因,在0.8Q_(b)、Q_(b)、1.2Q_(b)工况下,壁面熵产分别占总熵产的55.3%、69%、67.4%;导出室是透平内熵产占比最大的水力部件,局部回流、流动冲击等不良流动特征是导致湍流熵产增加的主要原因。该研究结果对离心泵反转作工业液力透平的优化设计、运行调控和推广应用有一定的借鉴意义。

摘要：深海蕴藏着人类社会发展所需的大量重要矿产资源,合理地开发利用可为中国战略性新兴产业发展提供有力支持。长距离管道是实现深海矿产资源从海底向水面输运的主要技术途径,深海极端环境和复杂的介质输运要求导致现有矿产资源管道系统在输运效率和可靠性方面存在明显不足。文章主要回顾了国内外深海矿产资源输运研究进展;从输运管道、混输泵和混输系统总体技术3个方面剖析了深海长距离矿产资源输运面临的技术挑战;展望了基于矿物-海水多相流输运系统设计理论与技术、防堵塞抗磨损可调节的混输泵阀等装备研制、建立环保和经济性的智能输运调节模式;在强化复杂多相介质输运基础研究、推动输运管道全水深工程试验和应用、推动深海采矿多相输运流体动力学设计和输运标准体系建设、持续推进多相流体动力学仿真分析软件平台研发方面提出了对策建议。

摘要：对比转速为n s=24.7的普通悬臂式离心泵作透平时在设计工况下的压力脉动特性进行了数值模拟研究,在计算中采用了SST k-ω湍流模型及q准则的涡识别方法,数值模拟方法对于泵作透平性能预测结果与经验方法较吻合。在数值模拟中采用了5套系统加密的网格进行网格无关性验证,进而在考虑计算成本及准确性的基础上选取了一套合适的网格进行设计工况下(Q=64 m^3/h)的压力脉动特性的研究。结果表明:在设计工况下,泵作透平的蜗壳内压力脉动现象主要是由转动的叶轮与静止的隔舌相互干涉引起,蜗壳内不同截面上的不均匀流动可能诱导蜗壳内的低频脉动现象;尾水管受到上游部件动静干涉的压力脉动影响,管内涡带形态扭曲,其扭曲方向与叶轮旋转方向一致。