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排灌机械工程学报
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排灌机械工程学报
 
2007年 25卷 3期
刊出日期：2007-05-25
   
1 陈次昌；张涛；陈丰；杨昌明；张刘樯
翼型表面磨损破坏试验和流场PIV测试
在收缩-扩散形试验段中对铝制翼型进行了沙粒磨损破坏试验.采用扫描电镜观测翼型上表面各位置磨损破坏的微观形貌,采用PIV对无固相流场进行了测试.根据磨损破坏微观形貌,将破坏模式分为楔入、犁耕及切削3类,结合PIV测试结果分析不同位置所产生破坏形貌的流场原因.研究认为,微观破坏形貌取决于作用在该位置处沙粒的运动特征,而破坏总体分布及程度依赖于流场中沙粒随流体运动的规律,无固相流场PIV能为沙粒破坏模式的分析提供支持.研究结论对开展水力机械过流表面磨损研究有积极意义.
2007 Vol. 25 (3): 1-5 [摘要] ( 1246 ) [HTML 1KB] [PDF 513KB] ( 1594 )
6 阎庆绂；李永业；孙西欢
离心泵入口侧管路中的涡流
离心泵吸入侧管路中的涡流,与泵的设计和运行调节关系密切.在试验研究和数值模拟计算的基础上,简述了泵吸入管中涡流的形成、发展和传递,论述了其基本特性,可供泵设计和运行调节时参考.
2007 Vol. 25 (3): 6-7 [摘要] ( 1319 ) [HTML 1KB] [PDF 192KB] ( 1271 )
8 李仁年；苏吉鑫；韩伟；王浩；徐振法
螺旋离心泵叶轮叶片型线方程
为了使螺旋离心泵能够具有更优良的性能,传统的设计方法已经不能很好地满足要求.根据螺旋离心泵叶轮结构特征,推导出螺旋离心泵叶轮叶片的型线方程,并用型线方程绘制螺旋叶轮,避免了一元理论水力设计方法中手工作图的繁杂和依赖经验的欠缺,对螺旋离心泵的快速叶片绘型、提高设计精度、计算机辅助设计与三维内部流场的数值模拟有重要意义.通过例证,用型线方程获得的流线,在方格网上变化均匀、光滑,出口角接近于计算值,数值模拟所得结果与原型实验结果基本一致,从而验证了这种方法具有可行性.
2007 Vol. 25 (3): 8-11 [摘要] ( 1995 ) [HTML 1KB] [PDF 206KB] ( 1606 )
12 路淼；朱荣生
基于MAPLE的泵轴对称应力分析边界奇异积分方法
用边界元法进行泵轴对称应力分析问题时,会遇到奇异积分, 典型的处理方法是将被积函数中的椭圆函数用对数函数近似,以及基于积分变换的方法.但这类方法的精确性依赖于边界单元的划分方法,给程序的统一处理带来了不便.为此,提出使用MAPLE软件处理奇异积分的方法,将被积函数中出现奇异性的部分表示成若干项,每项是一个初等函数和椭圆函数的乘积,将此初等函数用分段样条多项式近似,使MAPLE直接算得对应积分的具体数值结果. 这一方法程序处理统一,简单明了,便于应用.
2007 Vol. 25 (3): 12-14 [摘要] ( 1121 ) [HTML 1KB] [PDF 267KB] ( 1318 )
15 陆林广；黄金军；陈坚；陈阿萍；王星梅；邹建国
灯泡贯流泵装置的三维流动数值模拟
为了配合南水北调东线工程淮阴三站灯泡贯流泵装置的优化水力设计研究工作,对该站前、后置灯泡贯流泵装置内部流动的数值计算方法进行了初步研究;参照该站初步设计阶段初步拟定的机组结构形式,建立了前置灯泡和后置灯泡贯流泵装置几何型体数学模型;分别对两种装置内部的流动进行三维湍流数值模拟,得到了前置灯泡和后置灯泡贯流泵装置的内、外水力特性;讨论了两种灯泡贯流泵装置进、出水流态的主要特征.计算结果表明:采用数值计算的方法研究灯泡贯流泵装置内部的三维流动及贯流泵装置的水力性能是可行的;淮阴三站前置灯泡和后置灯泡贯流泵装置初步设计方案的能量性能尚不能满足南水北调工程的要求,需通过进一步的优化计算,争取实现可能的最高装置效率.
2007 Vol. 25 (3): 15-20 [摘要] ( 1009 ) [HTML 1KB] [PDF 447KB] ( 1194 )
21 滕海波；仇宝云；汤正军；曹美萍
南水北调宝应泵站新技术的应用
宝应泵站是南水北调东线工程第一个开工建设、建成,并通过试运行验收,发挥作用的泵站,要求设计年运行时间长、水泵无故障运行时间长,水泵不能对水质产生二次污染.泵站建设中,在水泵选型、流道优化及先进的施工工艺技术、水泵叶片调节机构配置、电机在线绝缘检测等方面采用了一系列新技术.水泵采用了日立公司研制的性能指标具有国际领先水平的Ns1250KSP全调节混流泵水力模型;引进了具有国际先进水平的中置式液压调节机构技术;4台机组中,2台套为全引进的全调节式混流泵,另外2台水泵由国内公司按日立公司图纸生产.应用结果表明,新技术效果明显,达到了泵站运行高效、环保和安全可靠的目的.通过对宝应泵站新技术的分析,研究新技术对提高泵站性能的作用,对其在南水北调工程和其他工程中推广应用有重大意义.
2007 Vol. 25 (3): 21-26 [摘要] ( 1313 ) [HTML 1KB] [PDF 440KB] ( 1375 )
27 汤正军
南水北调东线宝应泵站机电设备安装质量检测
宝应泵站是南水北调东线第一个开工建设的项目,对以后其他泵站的建设起着示范的作用.简述了机电设备安装质量检测的重要性和必要性.针对宝应泵站,分析了机电安装质量检测的特点,指出了机电安装质量检测单位在检测前所需做的准备工作和检测过程中所需处理好的各种关系.较为详细地介绍了宝应泵站机电检测单位所做的具体工作;提出了改进泵站机电检测工作的设想,包括:检测单位必须具有相应的资质,检测工作范围应延伸至设备制造质量检测,改变检测工作的时间和方式等.
2007 Vol. 25 (3): 27-30 [摘要] ( 1244 ) [HTML 1KB] [PDF 331KB] ( 1343 )
31 辛舟；杨志儒
用于滴灌的碟式分离机的转鼓有限元优化设计
碟式分离机的转鼓是一个复杂的锥体,按照传统算法进行其强度计算,得到的结果往往具有很大的质量富余,从而影响到分离机的综合经济指标.为解决这一问题,在有限元应力分析的基础上,以转鼓的总质量为目标函数,以其部分结构参数为优化参数,建立了转鼓的优化设计数学模型.该模型为多维约束优化问题,选取了惩罚函数内点法进行求解,并给出了算法流程图.对实际转鼓的优化结果表明,在保证强度、刚度的前提下,可使分离机的转鼓质量减小24.2%,可提高机械效率,延长转鼓使用寿命.
2007 Vol. 25 (3): 31-33 [摘要] ( 1197 ) [HTML 1KB] [PDF 251KB] ( 1335 )
34 刘永平；龚俊；刘晶
黄河水泥沙分离用水力旋流器的溢流颗粒中位径分析
应用水力旋流器进行黄河水泥沙分离时,溢流口悬浮液的颗粒粒度分布和平均粒径的大小是评价水力旋流器分离性能的重要指标.在模拟黄河水泥沙分离试验中,通过改变旋流器某些结构和操作参数,进行正交对比试验,然后对不同试验条件下溢流的颗粒进行中位径分析,定性地总结出旋流器的某些结构和操作参数对分离性能的影响规律.结果表明,当进料口悬浮液中位径为3.5 μm时,进口压力高于0.06 MPa,分离产品的中位径才明显减小.进口压力从0.06 MPa升至0.07 MPa时,分离产品的中位径下降了65.6%.当进口压力大于0.07 MPa时,分离产品的中位径变化不明显.当进料口悬浮液中位径等于3 μm,进口压力为0.05 MPa时,底流口直径从14 mm升至16 mm,分离产品的中位径下降了68.4%.
2007 Vol. 25 (3): 34-37 [摘要] ( 1212 ) [HTML 1KB] [PDF 271KB] ( 1290 )
38 施卫东；张德胜；郎涛；沈永娟；王准
基于LabVIEW的水泵性能测试系统的设计
新开发的水泵性能测试系统采用PC-DAQ方案及USB总线通讯,将虚拟仪器技术引进水泵性能测试领域,基于LabVIEW实现了对泵的进出口压力、流量、转速、功率等信号的实时测量和动态显示.建立了基于容许波动幅度和同一量重复测量结果之间变化限度的系统稳定性判定模型;运用虚拟PID控制器实现了流量自动控制;利用LabVIEW多项式拟合模块对性能曲线进行拟合,并通过图片输出方式显示性能曲线.结果表明:基于虚拟仪器的水泵性能测试系统运行稳定,数据分析处理功能强,界面美观,操作简便,可视化功能强,测试精度高.
2007 Vol. 25 (3): 38-41 [摘要] ( 1479 ) [HTML 1KB] [PDF 262KB] ( 1576 )
42 李蕙；李昕
微机保护在泵站改造中的应用
针对谏壁抽水站继电保护存在的问题,在增容除险改造工程中,采用了计算机监控系统,包括计算机集控系统、继电保护系统与图像监控系统.继电保护系统采用微机保护装置,主变保护和站变保护、各机组的微机保护装置通过RS485转以太网或直接的以太网口与上位机通信,实现了监控系统对保护模块的直接管理.采用369数字式继电器,对三相电动机和其机械设备进行保护;采用T60作为变压器保护、F650为站变保护,实现对泵站的控制和监视.使用结果表明,泵站的安全运行能力及自动化水平都得到了提高,达到了工程改造的预期目标.
2007 Vol. 25 (3): 42-45 [摘要] ( 1153 ) [HTML 1KB] [PDF 277KB] ( 1057 )
46 张显亮；凌桂荣
潜水电泵远距离起动所需电缆面积的确定
对于大中型高扬程的潜水电泵,连接潜水电泵与变压器之间的电缆较长,在电缆面积一定时,电缆的电阻随长度的增加而增大,电阻产生的压降大于一定值时,加在电泵上的电压将低于电泵的起动电压,电泵无法正常起动.通过对潜水电泵起动转矩、起动电流、起动电压的分析、计算,推导出远距离连接后能正常起动所需电缆许用最小面积的计算公式,并用一些经验值代入后得到一个实用的算式,在电缆面积给定的情况下计算出允许连接的最大长度.计算结果表明,电缆的许用最小面积与电泵额定电流IN和电缆长度L成正比,与电泵额定电压UN成反比.该结论同样适用于与离心泵配套的普通电机远距离连接.
2007 Vol. 25 (3): 46-49 [摘要] ( 1326 ) [HTML 1KB] [PDF 276KB] ( 1195 )
50 罗惕乾；王军锋；毛惠敏；闻建龙；王晓英
荷电颗粒多相湍流数学模型的构建
随着静电喷雾技术的发展,对荷电多相湍流的研究也不断深入,由于这一流动现场极其复杂,模型构建的难度增大.在多相湍流模型建立的理论基础上,采用双流体模型,考虑湍流脉动与电场耦合作用,引入"体平均"概念,构建了荷电多相湍流数学模型."双流体"多相湍流模型在工业领域模拟复杂湍流中的成功应用和不断发展,为荷电多相湍流提供了新的工程模拟模型和方法.在单相荷电流体湍流模型方程建立的基础上,根据"双流体"多相湍流模型建立的理论基础,把荷电颗粒当作拟流体处理,借用拟流体多相湍流描述方程建立的方法,推导了荷电颗粒拟流体多相湍流的描述方程,为进一步获得荷电颗粒拟流体多相湍流模型提供了基础.
2007 Vol. 25 (3): 50-52 [摘要] ( 1245 ) [HTML 1KB] [PDF 173KB] ( 1177 )
53 岑旗钢；王贞涛；闻建龙
切削加工喷雾冷却雾化特性的PDA试验
金属加工喷雾冷却是将液体直接雾化,雾化的小液滴汽化时带走热量,从而降低刀具工作区的温度.影响喷雾降温关键的因素是雾滴粒径,雾滴粒径越小,其表面积越大,越易汽化,液体蒸发、汽化从而产生良好的冷却效果.建立了用于金属切削加工冷却的气动喷雾系统,利用PDA测试系统对喷嘴的雾化特性进行了试验研究,测量了在不同工况下的雾滴粒径及滴速信息.试验结果表明,喷嘴孔径及气动压力对雾化特性有着重要影响,在0.4 MPa气压和1.2 mm喷嘴孔径条件下喷雾系统可得到最佳的雾化效果,喷雾冷却作用集中体现在喷雾射流中心区域.
2007 Vol. 25 (3): 53-56 [摘要] ( 1433 ) [HTML 1KB] [PDF 242KB] ( 1023 )
57 邹晓琳；陈汇龙；金超花；刘新爱；岑旗钢
石灰浆荷电雾化特性的试验
将静电效应引入石灰浆烟气脱硫中,是烟气脱硫技术发展的新途径.而对石灰浆荷电雾化特性的研究则是石灰浆荷电雾化脱硫技术的关键.首次应用三维粒子动态分析仪(3D- PDA) 建立石灰浆荷电雾化试验装置,测定了石灰浆荷电雾化后的速度和粒径分布特性.对不同的荷电电压和石灰浆流量进行了测试,并运用相关的数据处理方法,得到了荷电石灰浆滴的三维速度与粒径的相关和统计特性.结果表明静电效应的引入能很好地提高石灰浆雾化质量,同时提高了浆滴的速度以及改善了粒径分布的均匀性,在荷电电压为5～10 kV时效果尤为明显.
2007 Vol. 25 (3): 57-60 [摘要] ( 1324 ) [HTML 1KB] [PDF 237KB] ( 969 )
61 徐蓉
轻型井点降水用泵的选择原则及应用
轻型井点降水是一种简便、有效的降水方法,一般适用于渗透系数在0.5～5 m/d的砂土和沙性土层中降水.对在强风化岩层中使用轻型井点降低地下水位的方案进行了总结,探讨了轻型井点降水用泵的选择及其在强风化岩层中使用.该工艺的实践可为今后类似工程的实施提供借鉴.
2007 Vol. 25 (3): 61-63 [摘要] ( 1265 ) [HTML 1KB] [PDF 205KB] ( 974 )
64 苏林；袁寿其；张兵；张杰
参与式灌溉管理的现状及发展趋势
参与式灌溉管理是目前国际上灌溉管理改革的重要模式之一.参与式灌溉管理就是在政府的宏观调控扶持下,让灌区广大用水户参与到灌区的建设和管理的事务中来,按市场经济规律,并充分考虑灌区的特殊要求,经营管理灌区,使灌区良性运行.用水户参与管理的前提是组建用水户协会,用水户协会具有法人地位.其实质就是民主管理、广泛监督.介绍了参与式灌溉管理产生的背景、国内外的发展状况,分析了参与式灌溉管理的内涵、管理模式及成效,说明了用水户协会的特点、存在的问题及对策,并对其发展趋势作了展望.
2007 Vol. 25 (3): 64-68 [摘要] ( 1282 ) [HTML 1KB] [PDF 413KB] ( 1058 )
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 国家水泵及系统工程技术研究中心
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编辑出版
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