国家自然科学基金(51169010)
- 作品数：33 被引量：174H指数：9
- 相关作者：杨军虎史广泰王晓晖郭斌王玥更多>>
- 相关机构：兰州理工大学西华大学沈阳工业泵制造有限公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划甘肃省中青年科技研究基金更多>>
- 相关领域：机械工程动力工程及工程热物理航空宇航科学技术交通运输工程更多>>
- 导叶进出口角对能量回收水力透平性能的影响被引量：5
- 2014年
- 根据不同的导叶进、出口角,设计4组带导叶的基于单级离心泵反转的能量回收水力透平模型,应用计算流体动力学软件Fluent 6.3对其进行数值模拟.结果表明:同一流量,随着导叶进口角的增大,透平的效率和水头均显著下降,在最优工况点,模型A比模型D水力效率高出7%.进口角一定,出口角大于进口角时,导叶出口速度环量减小,透平效率降低;反之,出口角小于进口角时,导叶出口速度环量增加,透平效率提高.随着进、出口角的增大,最优工况点向大流量区域偏移,转轮内部压力分布均匀性变差.因此导叶进口角对能量回收水力透平的性能有决定性作用,进口角大于出口角有利于效率的提高.对于其他基本尺寸确定的能量回收水力透平,存在最佳的导叶进、出口角,且导叶进、出口角对透平的外特性和内流场均有很大的影响.结果为能量回收水力透平的进一步研究提供了一定的理论基础.
- 史凤霞杨军虎王晓晖
- 关键词：外特性内流场数值模拟
- 基于UG的离心叶轮轴面流道绘制软件开发被引量：2
- 2012年
- 以UG作为二次开发平台,采用UG/Open API、Menscrip和MFC联合开发方法,研究基于离心泵一元理论设计的轴面流道的绘制方法.利用MFC开发工具完成对话框的设计并生成程序设计框架,在程序框架中编写叶轮基本尺寸计算程序;建立样板模型并添加几何约束和尺寸约束,通过修改相应参数完成轴面流道的绘制;最后根据几何关系,分内切圆与两直线相切、内切圆与两圆弧相切、内切圆与圆弧直线相切3种情况,计算轴面流道过水断面面积、内切圆圆心和半径等参数,绘制内切圆和过水断面面积沿流道中线变化曲线,完成轴面流道过水断面变化情况检查.文章提出样板模型的约束设置方法,实现了轴面流道的绘制,为开发二维水力设计和三维造型集于一体的软件打下了基础.
- 杨军虎张云周孟瑞锋王玥郭斌
- 关键词：离心泵叶轮轴面流道UG二次开发
- 液力透平选型问题研究被引量：1
- 2016年
- 为了研究采用不同加大流量设计的泵作透平时的性能差异,对同一设计参数不同加大系数设计出的泵在正转和反转的情况下分别进行数值计算。结果表明:随着加大系数的增加,扬程换算系数和流量换算系数都在逐渐增加,流量换算系数较扬程换算系数增加的梯度要大,即泵与透平的流量、压头换算系数随加大流量设计而发生了变化,说明加大流量设计方法是造成泵与透平换算关系不确定原因之一。
- 苗森春杨军虎孙永吉王婷婷王亚峰
- 关键词：液力透平低比转速离心泵
- 离心泵作液力透平叶轮出口滑移系数的解析计算方法及验证被引量：9
- 2015年
- 为了通过理论的方法准确预测液力透平的性能,该文分析了叶轮内部相对环流流动的特征,提出了3种计算离心泵反转作液力透平叶轮出口滑移系数的方法,得到了相应的叶轮出口滑移系数解析计算公式,然后采用10组离心泵反转作液力透平的试验数据对所提出的滑移系数计算公式进行验证,最后得出与试验结果较为吻合的解析公式。结果表明:当假设叶片工作面上的相对涡诱导速度与叶轮出口边上的相对涡诱导速度的比值等于叶片和涡心所张曲边三角形的面积与叶轮出口边和涡心所张曲边三角形的面积之比时,得到的液力透平叶轮出口滑移系数的计算公式最准确,可用于较准确地预测液力透平的性能。在计算液力透平叶轮内的滑移时只需计算叶轮出口的滑移。该研究结果为更加精确地通过理论方法预测液力透平的性能提供了参考。
- 史广泰杨军虎苗森春
- 关键词：叶轮滑移系数
- 离心泵用作液力透平叶轮出口滑移系数的计算方法被引量：21
- 2014年
- 为了通过理论的方法预测液力透平的性能,并针对国内外对液力透平滑移系数计算公式研究的空白,借助于离心泵滑移系数计算公式的研究方法和相关理论,结合流体力学中的相关原理研究液力透平叶轮流道中流体的流动形式,推导叶轮出口的滑移系数计算公式以及在考虑叶轮进出口滑移时液力透平的基本能量方程,最后选取模型对滑移系数计算公式进行验证,并与已有试验值进行比较分析。研究结果发现:随着比转数的增加,液力透平叶轮出口的滑移量逐渐减小,且对于大部分低比转数液力透平叶轮进口的滑移量小于叶轮出口的滑移量,而对于中、高比转数的液力透平叶轮进口的滑移量大于叶轮出口的滑移量。叶轮出口滑移量随着叶轮进口直径和出口安放角的增加而增大;随着叶片数的增加而减小;随着进口安放角的增加先增大后减小;而叶轮出口直径和叶轮进口宽度对液力透平叶轮出口滑移系数的影响较小,在研究液力透平叶轮出口滑移时可不考虑二者对液力透平叶轮出口滑移系数的影响。研究结果为采用理论的方法预测液力透平的性能提供参考。
- 史广泰杨军虎
- 关键词：叶轮透平流体力学滑移系数液力透平
- 一种降低单级液力透平蜗壳内压力脉动的方法被引量：2
- 2016年
- 为了降低液力透平蜗壳内的压力脉动幅值,选择一单级离心泵为研究对象,当离心泵反转作液力透平时,在液力透平叶轮进口前添加一组固定导叶,利用Pro/E软件建立添加导叶前后的几何模型,然后利用软件ANSYSCFD计算两模型蜗壳内周向、径向以及不同流量下的压力和压力脉动变化情况,并通过快速傅里叶变换将压力脉动的计算结果进行处理,分析蜗壳内的时域和频域分布.研究发现:叶轮进口前添加导叶可有效降低蜗壳内周向和径向最大压力脉动幅值,且使大流量下蜗壳内的压力脉动幅值增加程度降低.
- 史广泰杨军虎王生举苗森春
- 关键词：导叶蜗壳液力透平压力脉动
- 双吸离心泵的性能分析及优化被引量：3
- 2012年
- 针对国内某厂生产的双吸泵,利用CFD软件对其内部流畅进行数值模拟,依据一元理论对叶轮的水力设计进行检查.发现影响泵效率的原因是叶轮进口较强的漩涡,在不改变原叶轮设计的基础上提出切割叶片进口边的优化方案.方案实施后,效率点比原设计向大流量方向偏移,最高效率提高了5.61%,基本达到了优化的目的.
- 杨军虎王玥郭斌张云周孟瑞锋
- 关键词：双吸泵CFD
- 蜗壳出口截面对液力透平性能的影响被引量：1
- 2015年
- 针对国内外液力透平的研究现状以及效率较低等问题,对一单级液力透平的蜗壳收缩管进行研究,并借助于ANSYS软件得到液力透平在不同蜗壳出口截面下的性能曲线,分析不同蜗壳出口截面对液力透平性能的影响,以及流场的压力、速度分布情况,计算在不同蜗壳出口截面下液力透平蜗壳收缩管的能量损失情况.研究发现:当离心泵用作透平时,通过优化蜗壳出口截面之后所获得的液力透平效率高于直接将离心泵用作透平的效率;且随着蜗壳出口直径的增大,液力透平蜗壳收缩管中的水力损失逐渐减小.
- 史广泰杨军虎苗森春
- 关键词：蜗壳液力透平
- 多级液力透平效率理论分析及数值计算被引量：1
- 2014年
- 为预测多级离心泵作透平的水力效率,以DG85-80多级离心泵为模型,对多级离心泵作透平的性能进行理论分析,提出多级离心泵透平工况下最优效率与泵工况下最优水力效率的关系,得到多级离心泵作透平时的最优效率,并应用CFD软件,对多级离心泵作透平时内部流场的水力性能进行数值分析,所得到的结果与理论分析的结果进行比较,发现在最优效率点的效率能够较好地吻合,误差为2.74%。为了获得多级离心泵的内部流场特性,对不同流量与同一流量下不同位置的相对速度和静压力进行分析,得出叶轮内低速区域随着流量增大而减小,在第1级到第4级压降基本相等,第5级的压降最小。
- 刘浩然杨军虎张玉鹤
- 关键词：多级离心泵液力透平
- 基于神经网络-遗传算法的液力透平叶片型线优化被引量：30
- 2015年
- 提出了一种叶片型线的多工况优化设计方法,该方法包括叶片型线参数化、优化的拉丁超立方试验设计、CFD技术、GA-BP(genetic algorithm-back propagation)神经网络与遗传算法.具体采用三次非均匀B样条曲线参数化叶片型线,优化的拉丁超立方试验设计方法在设计空间内获取训练GA-BP神经网络的样本点,各个样本点性能分析由CFD技术完成,随后开展GA-BP神经网络的学习训练,最后采用GA-BP神经网络和遗传算法相结合的优化技术求解液力透平叶片型线的多工况优化问题.基于上述优化方法对一液力透平进行了叶片型线的优化改进,结果表明,在保证扬程不小于相应初始扬程的约束条件下,优化后的液力透平效率在3个指定工况下分别提高了3.91%,3.59%和3.09%,证明采用此方法优化叶片型线具有一定的可行性.
- 苗森春杨军虎王晓晖李吉成李泰龙
- 关键词：液力透平叶片型线遗传算法
