[an error occurred while processing this directive]
排灌机械工程学报
   首页  学报介绍  编 委 会  投稿须知  留  言  English 
文章快速检索  
  高级检索
排灌机械工程学报
 
2022年 40卷 3期
刊出日期：2022-03-25
泵理论与技术
水利水电工程
流体工程
农业水土工程
   
泵理论与技术
1
封面
2022 Vol. 40 (3): 1- [摘要] ( 25 ) [HTML 1KB] [PDF 2302KB] ( 243 )
2
目录
2022 Vol. 40 (3): 2- [摘要] ( 22 ) [HTML 1KB] [PDF 1315KB] ( 291 )
217 孙壮壮,王欣宇,石丽建,汤方平*
不同翼型轴向积叠的轴流泵水力性能及内部流态
为了研究叶轮翼型轴向积叠方式对轴流泵水力性能和内部流场的影响,以轴流泵模型ZM25为基础,设计了5种不同方式的翼型积叠方案.保持轮缘处的翼型断面不变,其他翼型断面中心沿斜向直线积叠,积叠角度分别为-8°,-4°,0°,+4°和+8°.基于CFX对5种方案在不同运行工况下的水力性能与内部流态进行预测模拟,并将计算结果与试验测量值进行验证对比.研究结果表明:翼型由负角度积叠时,可以提高泵的扬程,但泵的效率降低;翼型由正角度积叠时,泵的效率提高但扬程则减小;对于泵的内部流场,翼型由负角度积叠时,可以改善叶片背面的压力分布,同时改善泵的空化性能和泵内部沿轴线方向的轴向速度分布,减小泵内的径向流动;翼型由正角度积叠时,可以使轴流泵出口的轴向流动更加均匀.研究结果可为轴流泵的设计提供一定的参考.
2022 Vol. 40 (3): 217-222 [摘要] ( 31 ) [HTML 1KB] [PDF 2826KB] ( 349 )
223 李梦秋,陈云良*,华有明,徐永
基于环对称掺气的液体射流泵试验研究
为改善液体射流泵性能,提出了在喉管处环对称掺气的方法.通过射流泵水力试验,研究了不同掺气条件下各流量比工况的基本性能及空化特征.试验表明:喉管适量掺气后,未达到极限流量比工况时压力比总体略有提升,效率变化率增值为0.3%~4.9%,接近极限流量比时增效最为明显;极限工况时掺气可以改善空化性能,实测喉管及扩散管的压力脉动明显减弱,且射流泵极限流量比有所增加、正常工作范围变大;较优的掺气率(空气与混合液的体积流量比)约为2%~3%.研究表明:与水相比,空气的黏度系数很小,少量空气被液体携带着贴管壁流动,可降低近壁面水流阻力、减小沿程水头损失,有利于提高射流泵传能效率.在极限工况时空气自然吸入可提升喉管内压力,减免射流泵空化、改善运行性能.环对称掺气的研究成果,可为液体射流泵的性能优化提供参考依据.
2022 Vol. 40 (3): 223-229 [摘要] ( 22 ) [HTML 1KB] [PDF 2810KB] ( 309 )
230 黄佳程,郑源,阚阚*,许哲,黄从兵,周广新,杜贻钊
轴流泵装置反向发电的水力特性
为探究某泵站轴流泵装置反向发电的水力特性,对该轴流泵装置反向发电工况进行全流道数值模拟分析.结果表明:轴流泵装置在额定转速进行反向发电时,其最优工况相比于水泵模式,水头和流量分别提高43%和38%;随着转速增大,效率-流量曲线呈现向大流量方向偏移趋势,高效区范围逐渐增大;导叶进口、转轮进出口压力脉动呈周期性,转轮进出口压力脉动受转轮旋转影响更为显著;压力脉动系数幅值沿径向由轮毂至轮缘逐渐增大,转轮出口的压力脉动幅值最大,约为转轮进口的2倍;在频域方面,压力脉动主频为叶频,次频为2倍叶频,在转轮进出口主频所对应的压力脉动系数幅值沿径向由轮毂至轮缘逐渐增大;在小流量工况,随着轴流泵反向发电运行时的流量越小,出水流道流线越混乱且涡带越明显.研究结果可为泵站轴流泵装置反向发电提供一定的理论支撑和工程运行参考.
2022 Vol. 40 (3): 230-237 [摘要] ( 43 ) [HTML 1KB] [PDF 3692KB] ( 513 )
238 刘厚林,杜欣来*,吴贤芳,谈明高
气液两相流工况下泵内气相特征数值计算
为研究叶片泵内气相的分布、运动规律,应用计算流体动力学方法对气液两相流工况下叶片泵内流场进行数值模拟,并通过试验进行验证.基于MUSIG模型对泵内气液两相流动进行了数值计算,同时采用Prince-Blanch模型和Luo-Svendson模型描述气泡聚并和破碎过程,揭示了压力分布、不同尺寸气泡分布和气泡平均直径分布.研究结果表明:随着进口气体体积分数的增大,靠近叶片吸力面流道内低压区面积逐渐增大,叶片吸力面气相聚集区和尾迹区内气体体积分数增大,高气相体积分数区域面积扩大,泵内各处气泡平均直径都增大;当进口气体体积分数达到3%时,叶片吸力面较大面积区域内气体体积分数超过80%,蜗壳近壁区气体体积分数低于1%;叶片吸力面气相聚集区内主要是大直径气泡,叶片吸力面气相尾迹区、蜗壳近壁区和蜗壳出口段内主要为小直径气泡;叶片吸力面流道存在气泡平均直径较大的区域.
2022 Vol. 40 (3): 238-243 [摘要] ( 41 ) [HTML 1KB] [PDF 2566KB] ( 520 )
244 汪家琼*,冯文浩,钱文飞,王凯
磁力泵磁力联轴器传动的影响因素
为研究磁力泵磁力联轴器的传动性能影响因素,基于Ansoft-Maxwell软件对设计模型进行数值计算,定性分析模型在不同磁极对数和磁钢间隙时对磁转子传动性能的影响.以磁转矩与磁涡流损耗作为评价指标,分别设计4~26对不同排列方式的磁块,并对磁转子的磁场分布进行分析,求得不同磁极对数下磁转子的磁转矩峰值、磁涡流损耗平均值以及离套所受内外磁块的合力Fn的大小,得到设计模型在16对时磁转矩与磁涡损达到最佳值.以16对磁极对数磁转子为例,单一改变相邻磁钢间的间隙度数,分别从1°,2°,3°,4°共4种不同情况下,研究间隙大小对磁转矩与磁涡流损耗的影响规律,结果表明,增大磁钢间隙会导致磁转矩与磁涡流损耗有小幅度减小,但在间隙中间加入基体A3钢且保持其他条件不变时,会导致磁涡流损耗值增大1.2倍左右.研究的结果可为磁力泵磁转子参数化设计提供一定参考.
2022 Vol. 40 (3): 244-249 [摘要] ( 19 ) [HTML 1KB] [PDF 2627KB] ( 453 )
250 邹俊杰*,潘强,张德胜
混流泵瞬态启动性能及空化流场可视化试验
为解决泵喷系统以及潜艇武器大型化和稳定化发展中的混流泵瞬态启动特性和诱导空化问题,结合混流泵外特性试验和高速摄影可视化技术,研究泵瞬态启动性能和空化流场特性.结果表明:在无空化启动时,启动时间和启动流量不影响混流泵的稳态性能,泵流量、转速和扬程同时刻达到稳态峰值,具有较好的同步性,泵扬程在启动初期具有明显的滞后性,设计流量下,启动扬程滞后时间约为启动时间的50%;在空化启动条件下,混流泵叶顶间隙最先出现空化,随着启动时间的增加,空泡云发展出“长条状”形状,随着进口压力的降低或进口流量的增大,空泡云逐渐呈现出“三角状”,最终发展到堵塞流道.通过高速摄影试验捕捉不同启动条件下混流泵流道内的空化形态演变,发现缩短启动时间、减小启动流量、增加泵进口启动压力是抑制启动空化发生的有效途径.
2022 Vol. 40 (3): 250-257 [摘要] ( 26 ) [HTML 1KB] [PDF 3187KB] ( 301 )
水利水电工程
258 洪振国*,苟勤章,李海华
水利工程溢洪道底流消能水力特性分析
合理地选择溢洪道建筑物消能型式,是关系到整个水利工程安全与经济的重要问题.通过溢洪道设计规范进行消能方式水力学计算,结合物理模型试验对传统底流消能与跌坎型底流消能水力特性进行了对比分析,结果表明:传统底流消能在校核洪水下泄流量时,底流消能方水流进入消力池后产生一定程度的远驱式水跃,消力池消能主要位于消力池后部,消力池后部及出口水面壅高较大,且波动剧烈,没有形成相对稳定的消能水体,消力池消能效果不太好,需要增加消力池长度;跌坎型底流消能消力池底板高程降低1 m,但是临底流速较底流消能得到大幅度降低,池内水流扩散充分,剪切明显,消力池后段形成了稳定的水体,消能效果良好,出水渠内水流流态得到改善,不容易对消力池冲刷破坏.跌坎型底流消能空化数增大相对不容易发空蚀,可能避免消力池空蚀破坏,最大水跃位置向前移动7 m,水流不会冲击底板和尾坎,水流垂直溅起,因此消力池内流态稳定,雾化影响较小,具有适应性强,消能效率高、流态稳定等优点.
2022 Vol. 40 (3): 258-263 [摘要] ( 34 ) [HTML 1KB] [PDF 1921KB] ( 889 )
264 叶芳,刘焕芳*,程勇,黄海涛,谢淑华
清水冲刷山溪性卵石河流河床粗化室内试验研究
为探究清水冲刷后山溪性卵石河床流速、粗化级配和冲刷深度的变化规律.以水槽概化模型试验为主,设置3组流量、坡度、非均匀沙,对河床变化过程进行初步研究.研究结果表明:不同工况下,测线流速与冲刷深度沿槽宽分布不均,由边壁至水槽中心呈增大趋势.流量一定、坡度增加时,测线流速与水深呈反比;坡度一定、流量增加时,测线流速与水深呈正比;引入量纲一化参数宽深比,得适应于不同工况的测线流速分布公式.随流量、坡度的增加,河床粗化程度与冲刷深度随之增加,考虑粗颗粒对细颗粒的隐蔽程度,优化清水冲刷后床面粗化级配计算公式.应用公式计算值与实测值进行对比,结果误差较小.研究结果可合理预测河道演变趋势,为工程安全设计提供重要依据,对减少工程投资、防洪安全、航道运输及供水平衡等具有重要意义.
2022 Vol. 40 (3): 264-269 [摘要] ( 30 ) [HTML 1KB] [PDF 2095KB] ( 330 )
流体工程
270 康灿*,高可可,张永超
基于剪切效应的气动雾化喷嘴试验研究
提出一种基于剪切效应的气动雾化喷嘴,对影响雾化质量的喷嘴结构参数进行试验研究.设计了3种气流孔径分别为8.0,9.0,10.0 mm的喷嘴,以自来水为工质,采用激光粒度分析仪和激光多普勒测速仪对不同喷嘴的雾化性能进行测量;描述气流孔径和气体流量对雾化微粒直径与速度分布的影响,量化并分析雾化微粒直径与速度之间的关系.结果表明:在同一气体流量条件下,采用气流孔径为10.0 mm的喷嘴所获得的雾化微粒速度最大、直径最小.随着气体流量增大,雾化微粒的速度增大,直径减小.随着距离喷嘴出口的轴向距离增大,雾化微粒直径先减小后增大,速度先增加后下降.对于气流孔径为10.0 mm的喷嘴,在距离喷嘴出口的轴向距离50.0 mm断面上,雾化微粒速度呈现双峰分布,在喷嘴轴心线附近出现谷值;在距喷嘴出口的轴向距离为200.0 mm的断面上,雾化微粒的速度在喷嘴轴线位置达到最大值.
2022 Vol. 40 (3): 270-275 [摘要] ( 27 ) [HTML 1KB] [PDF 2285KB] ( 337 )
276 代元军,*,贺凯,李保华,翟明成
双叉式叶尖结构对风力机风轮振动的影响
为降低风力机风轮的振动,提出一种用于小型风力机的双叉式叶尖结构改型设计方案,通过风轮模态试验与风轮振动特性试验,测出改型设计前后风轮的模态参数、振动频率与振动加速度幅值,研究不同夹角的双叉式叶尖结构对风力机风轮振动特性的影响.通过对比未改型风轮与双叉式叶尖结构风轮的试验.结果发现:双叉式叶尖结构使风轮的二阶到四阶固有频率与阻尼比升高;双叉式叶尖结构可以调整风轮振动频率曲线的走势,使风轮更快地穿过共振区,且使共振点所对应的转速远离额定转速.在转速为360 r/min时风轮的振动加速度幅值产生突增,双叉式叶尖结构不会使突增消失,但可降低突增时的振动加速度幅值,且在风轮转速连续增大工况下双叉式叶尖结构使风轮的振动加速度幅值降低.故双叉式叶尖结构能有效降低小型风力机风轮的振动,改良效果与叶尖夹角的关联性较大,相关结论为风轮减振研究提供一种新思路.
2022 Vol. 40 (3): 276-281 [摘要] ( 28 ) [HTML 1KB] [PDF 2282KB] ( 358 )
282 昝丙合*,何淼,朱建勇
高速直升机尾推螺旋桨气动设计研究
为了研究高速直升机的动力推进装置,基于螺旋桨片条理论和环量优化设计理论对高速直升机尾推螺旋桨进行了气动优化设计和气动性能计算.在设计过程中,以高速飞行工况(H=2 000 m,v=400 km/h)为设计点,完成了一款直径D=2.5 m高速直升机尾推螺旋桨的气动方案,给出了螺旋桨桨叶最优环量、弦长以及扭转角分布.基于采用片条理论计算了在不同工况下螺旋桨的气动性能,结果表明该螺旋桨在较宽的前进比范围内均能保持较高效率(η=0.80~0.85).同时采用CFD数值模拟方法完成了2个典型状态点(静止状态v=0 km/h、高速状态v=400 km/h)的气动性能分析,获取了螺旋桨气动性能参数和流场信息,其中数值计算的拉力系数与效率值与理论计算值相差1%~2%,从而验证了复合式高速直升机尾推螺旋桨气动设计方案可靠性.
2022 Vol. 40 (3): 282-286 [摘要] ( 33 ) [HTML 1KB] [PDF 3056KB] ( 542 )
农业水土工程
287 孙池涛,邓亚鹏*,孙玉霞,毛伟兵,米兆荣,张倩,张明明
掺沙对盐渍化土壤水盐分布及其蒸发特性的影响
为了探明盐渍土水盐分布和土壤蒸发特性对摻沙的响应特征,以山东省滨州市无棣县“渤海粮仓”科技示范区土壤为研究对象,分析了不同掺沙量(沙-土质量比为0,10%,30%,50%和70%,分别以处理CK,T1,T2,T3和T4表示)对盐渍土水盐运移特征和土壤蒸发的影响.结果表明,0~5 000 min,处理T1和T2表层0~1 cm土壤的平均质量含水率比CK分别高了50.0%和40.7%,T3和T4表层0~1 cm土壤的平均质量含水率比CK分别低了36.3%和18.7%,而处理T1,T2,T3和T4表层0~1 cm土壤的平均电导率比CK分别低了16.3%,30.2%,8.1%和22.4%.处理CK,T1,T2,T3和T4的0~5 000 min的平均蒸发速率依次为1.52×10-3,2.08×10-3,1.49×10-3,2.03×10-3和1.52×10-3 mm/min;5 001~14 000 min的平均蒸发速率分别为0.79×10-3,0.44×10-3,0.47×10-3,0.26×10-3和0.35×10-3 mm/min.
2022 Vol. 40 (3): 287-293 [摘要] ( 41 ) [HTML 1KB] [PDF 10069KB] ( 326 )
294 丰尔蔓,李援农*,胡战峰,杨靖,闵迪
基于水量平衡下的灌区用水计划编制方法综述
为了精准指导农田灌溉,合理优化渠系输配水,提高水资源的利用率、灌区的管理水平和总效益,对灌区用水计划的编制方法展开了理论研究.将用水计划的编制过程概括为实时灌溉预报和渠系配水两部分,分别进行归纳整理和分析.在对国内灌区用水计划的编制方式进行了解的基础上,着重介绍了利用土壤水分平衡方程进行实时灌溉预报的方法,总结各参数预测值和计算修正值的获取方法,分析对比各方法的适用范围,提炼普遍灌区实时灌溉预报中适用的方法.为了优化田间渠系配水次序和配水量,以保证作物得到及时有效灌溉,归纳总结了国内灌区常用的渠系配水模型,论述了常见的目标函数及相关约束的选取原则,并指出其局限性和可能的发展趋势.研究结果可为各灌区进行实时灌溉预报和建立优化配水模型提供借鉴与参考.
2022 Vol. 40 (3): 294-301 [摘要] ( 29 ) [HTML 1KB] [PDF 1446KB] ( 455 )
302 刘泉杉,吴宗俊,崔宁博,*,朱世丹,郑顺生
云贵高原参考作物蒸散量时空特征及成因分析
为了探究云贵高原地区参考作物蒸散量(ET0)的时空分布特征,基于云贵高原42个代表性气象站点近56 a(1961—2016年)逐日气象数据,利用Mann-Kendall检验探究ET0主要的气象驱动因子,并运用多元回归分析量化了各气象因子对ET0的贡献率.结果表明:云贵高原近56 a风速和气温呈逐年上升趋势,增幅分别为0.001 2(m·s-1)/a和0.018 ℃/a,太阳辐射和相对湿度呈下降趋势,降幅分别为0.007 3(MJ·m-2·d-1)/a和0.074 6%/a;近56 a来ET0整体呈波动式上升趋势,增幅为0.287 1 mm/a,空间分布西高东低,差异特征显著,西部地区24个站点年均ET0为1 100~1 200 mm,东部18个站点年均ET0为843~950 mm;在春、秋、冬季太阳辐射是云贵高原ET0的主要驱动因子,夏季气温是ET0的主要驱动因子,全年各气象因子对ET0贡献率n按驱动因子由大到小排序为太阳辐射(Rs),气温(Tmean),相对湿度(RH),风速(u2),因此太阳辐射是影响云贵高原ET0变化的主导驱动因子.
2022 Vol. 40 (3): 302-310 [摘要] ( 37 ) [HTML 1KB] [PDF 6162KB] ( 380 )
311 郭璞,李红云*,邹春霞
混杂纤维轻骨料混凝土压拉性能及强度预测
为了研究混杂纤维对浮石轻骨料混凝土力学性能的影响,对聚丙烯纤维掺量为0.6 kg/m3,改变纤维素纤维掺量的6组浮石轻骨料混凝土试块进行立方体抗压和劈裂抗拉试验.结果表明:立方体抗压强度和劈裂抗拉强度都先升高后降低.劈裂抗拉强度增加显著,最优掺量时为3.2 MPa,比基准组增加了77.8%,纤维掺入可以有效阻止裂缝发展并起到增强增韧的作用.最优掺量为聚丙烯纤维掺量0.6 kg/m3,纤维素纤维0.9 kg/m3,此时拉压比相比基准组提高了57.7%,显著改善了其脆性;最优掺量时3,7,14 d早期强度比基准组分别提高了25.2%,20.7%,15.6%.纤维素纤维对早期强度影响较大,根据其力学特性,提出了天然浮石轻骨料混凝土28 d立方体抗压强度的计算公式,并与其他公式进行了对比验证.采用BP神经网络对28 d强度进行预测,并用预测数据对抗压强度计算公式进行验证,验证结果良好.
2022 Vol. 40 (3): 311-316 [摘要] ( 30 ) [HTML 1KB] [PDF 1701KB] ( 322 )
317 李欣雨,张川*,闫浩芳,AKHLAQ Muhammad,李岚兰,张文程,王纪章
生物炭和灌水量对土壤保水性及温室番茄生理特性的影响
为了探究生物炭用量和灌水量对土壤物理性质及作物生长生理特性的影响,采用田间对比试验,以温室番茄为试验对象,设置了3个生物炭施用量处理B0,B1,B2(施用量分别为0,2.5,5.0 kg/m2);在每个生物炭处理下设置3个不同灌水量水平T1,T2,T3(分别为1.4Ep,1.2Ep,1.0Ep;Ep为累计水面蒸发量);观测并分析土壤物理性质、番茄生长及光合作用对生物炭施用量和灌水量的响应关系.结果表明,土壤中适当添加生物炭可以有效地增加土壤的保水性,处理B1和B2相对B0增大土壤最大体积含水率为21.9%和32.1%,处理B1有益于土壤的长期持水能力;降低了土壤容重2.5%~16.6%,增加了土壤孔隙度1.9%~10.5%.生物炭施用量在充分灌溉和中度亏缺的处理下均可以有效提高番茄的气孔导度和光合速率,处理B1和B2分别提高番茄叶片的光合速率为11.4%和54.8%;而在重度亏缺的条件下,处理B1和B2抑制了番茄叶片的光合速率16.7%和50.6%.
2022 Vol. 40 (3): 317-324 [摘要] ( 36 ) [HTML 1KB] [PDF 2148KB] ( 377 )
排灌机械工程学报
　 微信公众号 　
学报公告     更多》
关于调整本刊发表费的通知
新国标发布：学术论文编写规则（GB/T 7713.2—2022）
关于《排灌机械工程学报》投稿系统开放时间调整
关于版面费缴纳方式变更的说明
《排灌机械工程学报》40周年刊庆征稿启事
《排灌机械工程学报》继续入选《科技期刊世界影响力指数（WJCI）报告》
2022年寒假工作安排公告
本刊荣获“第七届华东地区优秀期刊奖”。
　 学报信息  

主管单位
 江苏省教育厅
主办单位
 江苏大学
协办单位
 中国农业机械学会排灌机械分会
 国家水泵及系统工程技术研究中心
 中国农业工程学会农业水土工程专业委员会
主　　编
 袁寿其
编辑出版
 《排灌机械工程学报》编辑部
责任编辑
徐云峰  张文涛 陈建华
谈国鹏  朱漪云 盛    杰
　 下载中心 　
  版权转让协议
  ISSN 1674-8530
  论文模板
  《排灌机械工程学报》杂志通讯员申请表
  维护期刊出版道德和抵制学术不端行为公约
  论文模板（英文版）
  问卷调查
  论文写作指南
　 联系我们 　
地　　址: 江苏省镇江市学府路301号江苏大学杂志社
邮　　编: 212013
电子邮箱: pgjx@ujs.edu.cn
微　　博: 点击访问
电　　话: 0511－84493098
QQ      群: 179201227

江苏大学梦溪校区（镇江市梦溪园巷30号）图书馆5楼 0511-84440893 传真0511--84440033
Copyright 江苏大学杂志社　2010-2015 All Rights Reserved