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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 4期
刊出日期：2007-07-25
   
1 龙新平；王磊
液体射流泵空化噪声与振动试验
针对液体射流泵的空化噪声与振动进行了试验研究;运用B&K加速度仪和水听器对射流泵各部位在不同工况下的空化噪声与振动进行了测量.结果表明:(1)射流泵空化噪声以单极子声源为主,随着流速和紊流度的增大,偶极子作用逐渐增大;(2)射流泵空化噪声与振动随空化程度加剧而更强烈,最强烈处也从喉管向扩散管转移;(3)射流泵面积比越小,达到临界空化前噪声频谱波动越强,临界空化之后噪声谱级趋于平稳,随频率增加而递减;(4)初生空化出现前后噪声在整个频域范围内都有一个较大的跃升,约5～10 dB,此跃升可作为判断初生空化的参考方法;(5)泵体3个正交方向振动并不相同,径向振动较轴向更为明显.
2007 Vol. 25 (4): 1-5 [摘要] ( 1414 ) [HTML 1KB] [PDF 497KB] ( 1548 )
6 刘在伦；王保明；梁森
浮动叶轮平衡腔压力的试验分析
介绍了浮动叶轮自动平衡水泵轴向力的结构与原理,指出在平衡孔的调压作用下叶轮上下浮动,平衡腔体内压力的计算是其结构设计的关键.对3BA-6单级单吸离心泵的平衡腔内压力进行了测量.在前后密封环直径相等,后密封环直径加大等两种条件下,获得了在不同直径平衡孔时,平衡腔内压力随流量的变化规律.依据试验数据,对相似平衡腔体内的压力进行了分析;为了便于分析相似平衡腔体内压力,采用了压力系数及比面积两个无因次特征参数.本试验解决了相似平衡腔体内压力的计算问题,其结论具有较高的实用价值.
2007 Vol. 25 (4): 6-8 [摘要] ( 1533 ) [HTML 1KB] [PDF 83KB] ( 1608 )
9 裴毅；田莉；杨晓珍；石三铭
转速变化对离心泵性能的影响
泵转速会对泵性能产生影响,而泵的工作点却受泵特性和管路特性的共同影响,通过在开式和闭式试验管路中改变泵转速来分析其对泵性能的影响,并结合50-160型泵的试验数据和计算结果,着重分析了对功率的影响.变速泵在开式和闭式管路中的节能效果不同,引起这种差别的原因是开式系统受水的静压作用改变了泵的效率.分析了开式管路系统中变速泵的节能效果并给出了计算实例,以50-160型泵的计算结果来看,闭式系统的泵功率为开式系统的76.47%.
2007 Vol. 25 (4): 9-13 [摘要] ( 1650 ) [HTML 1KB] [PDF 139KB] ( 2320 )
14 杨凤鸽；刘厚林；谈明高；杨风雷
新型离心泵射流式自吸装置及试验
离心泵自吸装置具有较广泛的用途.研究了一种自吸快、对泵外特性影响小的新型射流式自吸装置.该自吸装置能够与普通离心泵直接、快速、方便地组成一体.它的工作原理是在普通自吸罐的基础上集成一套循环射流系统,用来加快离心泵自吸过程中进口气液混合速度和出口气液分离速度,以达到快速排除离心泵吸入段空气的目的.对自吸装置分别做了自吸时间等性能试验.试验结果表明,射流式自吸装置可以显著地缩短自吸时间,自吸时间最短仅为11 s;装置与离心泵连接后对泵的外特性影响较小,在设计点时泵效率仅降低1.83%.
2007 Vol. 25 (4): 14-17 [摘要] ( 1325 ) [HTML 1KB] [PDF 131KB] ( 1583 )
18 沈永娟；施卫东；张德胜
ANSYS二次开发在泵轴强度计算中的应用
为了简化用ANSYS软件进行泵轴强度计算的过程,利用APDL参数语言编写了泵轴强度计算的命令流文件.应用APDL中的循环及二次开发命令设计用户输入各种参数的界面,并运用参数及命令自动建模,在建模中简化了倒角及螺纹.网格划分采用智能划分形式.部分载荷通过经验公式计算,自动加载,得出结果进行分析.这样设计出的强度计算的软件,从建立模型、网格划分、施加载荷和求解计算的所有步骤都可以通过程序完成.在计算时只需用户输入参数,即可计算多种类型的泵轴强度.对于现有版本的ANSYS软件都可应用,不论是否熟悉ANSYS软件,也不论是否熟悉泵强度校核的具体方法都可进行计算,故降低了对工作人员的要求,缩短了设计的周期.
2007 Vol. 25 (4): 18-21 [摘要] ( 1413 ) [HTML 1KB] [PDF 183KB] ( 1467 )
22 郭顺贵；周先华
离心泵的轴封技术
旋转轴的密封技术是一个重要的研究方向,泵轴密封件是离心泵的关键部件.介绍了离心泵旋转轴用的几种密封技术(包括层状剪切填料密封、磁流体密封、干气密封、动力密封及停机密封等)及其应用现状,剖析了其结构型式及工作原理,分析了各自的性能特点及适用场合,并列举了国内外运用旋转轴密封实现无泄漏的成功运行案例.另外,一种特殊结构的泵将吸入口改为侧向吸入,也可在一定程度上实现泵的无泄漏.运用这些轴封技术可在一定程度上保证可靠的密封,具有较好的使用价值.
2007 Vol. 25 (4): 22-26 [摘要] ( 1418 ) [HTML 1KB] [PDF 171KB] ( 2377 )
27 朱建朋；荆祥华；鲁守方；王凤周
消防泵引水时间的估算
分析了影响消防泵引水时间的因素,得出了引水时间与引水泵流量的关系,建立了消防泵引水数学模型,推导了消防泵引水时间的估算公式.估算公式是按照标准大气压推导出来的,当试验气压不是1个标准大气压时,应对估算公式进行修正.当估算公式中高度变量在(7-D/2,7)范围内时,引水时间的计算不适用该公式,但是,由于(7-D/2)～7高度相对很小,而且此时离心泵也具有一定的排气作用,所以这一过程时间很短,对总体计算结果影响不大.3种消防泵引水时间试验的结果表明,用该估算公式计算的结果与实测数据基本吻合,误差不足4%.因此,该估算公式的推导是成功的,对更准确地确定引水泵参数,设计出合理的消防泵有实用意义.
2007 Vol. 25 (4): 27-29 [摘要] ( 1075 ) [HTML 1KB] [PDF 95KB] ( 1366 )
30 李大亮；张晓芳；陈松山
泵站出水流道的优化试验
为了对箱涵式出水流道的水力特性有更深入的认识,对在建工程伯渎港泵站出水流道进行了较为全面的试验研究.从改善流道流态,降低水力损失的角度出发,采用模型试验和数值计算相结合的方法,对出水流道的喇叭口到流道顶的悬空高、后壁型线和后壁距等主要特征参数进行了多组试验.试验结果验证了出水流道设计的合理性;并发现出水流道悬空高过大或过小均不合适,后壁型线以采用对称蜗壳型式为好,后壁距适当减小是可行的;同时还发现了流道中旋涡产生的位置,分析了产生这些现象的原因.由于采用了两种方法进行对比试验,所以保证了结果的可信性.
2007 Vol. 25 (4): 30-33 [摘要] ( 1239 ) [HTML 1KB] [PDF 166KB] ( 1458 )
34 汤正军
喷锚支护技术在泵站改造中的应用
喷锚支护是应用于遂道开挖或建筑物深基础开挖过程中土坡稳定的一项新技术,目前在水利工程的施工中使用较少,江都一、二站翼墙的除险加固应用了这项新技术.在江都一二站的应用工程中,与挡土墙方案比较,采用喷锚支护不但工期短、开挖量小、施工方便,而且其造价也较低,可节约工程投资33%左右.江都一、二站采用墙后挖土减载换煤碴,埋设透水软管以降低墙后水位,临公路侧的开挖面采用喷锚支护的方案,喷锚支护的设计采用了加大喷锚孔径、重力注浆、增大主筋直径、增加锚固深度、加强与增加面筋、缩小锚固间距等措施.根据喷锚支护的设计原则,以江都一、二站喷锚支护为例,计算了喷锚支护的受力及安全系数,结果表明使用喷锚支护技术后边坡稳定好,有较高的推广应用价值.
2007 Vol. 25 (4): 34-37 [摘要] ( 1064 ) [HTML 1KB] [PDF 103KB] ( 1506 )
38 袁巧霞；蔡月秋
低压重力渗灌系统渗灌的特性
为合理设计温室内低压节水灌溉系统,探讨低压重力渗灌时的渗灌特性,设置以土壤初始含水量、土壤初始容重、供水高度和渗灌管埋深为主要调控因子,通过试验模拟分析低压重力灌溉条件下渗灌管的渗流规律及土壤水分的入渗特性.试验结果表明:渗灌管出流量与时间符合幂函数,渗水速率与时间符合三次方程;渗灌条件不同,灌后土壤湿润区以及湿润区土壤含水量的分布显著不同;渗灌湿润区水分分布受供水高度、土壤初始含水量、土壤初始容重及渗灌管埋深等因素的影响;通过显著性分析,4个单因素对渗灌管出流量影响程度由大到小依次为供水高度、土壤初始含水量、土壤初始容重及渗灌管埋深,且除埋管深度外,其他三因素交互作用显著.
2007 Vol. 25 (4): 38-42 [摘要] ( 1625 ) [HTML 1KB] [PDF 119KB] ( 1306 )
43 秦永果
低水头滴灌过滤器的研制与应用
为解决传统微灌系统中使用的各种过滤装置孔口堵塞及水头损失较大这一问题,设计了几种不同截面型式的开敞式滤网过滤器,其结构有箱式、圆柱体式及棱柱体式三种型式,并分别对其进行水力性能测试.测试结果表明:额定流量为2 m3/h时,以圆柱体式结构的滤网过滤器水头损失为最小(7.95 cm);额定流量为5 m3/h时,以箱形结构的滤网过滤器水头损失为最小(16.93 cm),两者均满足水头损失在30 cm以下的要求.实践应用结果表明,优选的两种开敞式滤网过滤器具有过滤效果好、水头损失小等优点,对于减缓灌水器堵塞、延长系统寿命发挥了重要作用,是适于低水头微灌系统的一种较为理想的过滤装置.
2007 Vol. 25 (4): 43-45 [摘要] ( 1398 ) [HTML 1KB] [PDF 84KB] ( 1369 )
46 孙步功；龚俊；辛舟
碟式分离机在黄河水农业灌溉中的应用
针对黄河流域农业灌溉用水中黄河泥沙含量高的问题,根据黄河泥沙的基本特征设计了适用于黄河水泥沙分离的碟式分离机,并按照离心力场中颗粒沉降条件计算出分离机主要参数.在黄河泥沙分离的试验中对不同试验条件下的清液进行了粒级效率分析.通过一次回归正交试验,分析了影响分离效果的主次因素并找出了最佳参数组合.通过回归正交设计得到了以分离效率Y为试验目标的回归方程,运用方差分析可知该方程极显著(a=0.005)并且拟合较好.试验结果表明:转鼓转速对分离效率影响极显著,喷嘴数量和碟片间隙对分离效率影响较小.
2007 Vol. 25 (4): 46-49 [摘要] ( 1263 ) [HTML 1KB] [PDF 103KB] ( 1470 )
50 尤亚峰；马新华；李乔军；肖开华
基于PLC的水泵试验台电动阀门PI控制的实现
阀门控制是水泵试验台自动控制系统的一个关键.采用工业控制计算机,根据专家系统确定最优工况的各试验流量,通过泵参数测量仪接收传感器的数据,对采集的相应数据进行处理分析并向PLC发出指令,PLC采用PI控制方法,通过PI控制的参数设定及自整定.根据PI调节的输出与输入的偏差成正比,还与偏差对时间的积分成正比,消除了控制过程中产生的静差,实现了阀门闭环调节的精确控制.设计了监控软件、PLC软件、PLC与工控计算机的通信软件,实现了水泵试验的控制、数据采集和处理.试验表明,PI控制方法对水泵试验中流量的调节具有较好的稳定性和动态特性.
2007 Vol. 25 (4): 50-53 [摘要] ( 1214 ) [HTML 1KB] [PDF 111KB] ( 1753 )
54 张洪生；解海；师秦晓
GMB200-2.5往复式隔膜泵的PLC控制系统
针对隔膜泵采用继电器控制时,控制精度低,工作可靠性差等问题.采用PLC对往复式隔膜泵进行控制,PLC根据干簧管传递来的检测信号,控制电磁阀的开闭来改变活塞的前后位置移动.推进液系统采用PLC控制两位三通电磁气阀使两位两通气液阀动作从而控制隔膜室中的油量及隔膜的位置.以欧姆龙CPM2A为例实现了GMB200-2.5往复式隔膜泵的PLC控制.实践表明:PLC控制提高了控制精度和可靠性,减少了故障发生率,性能良好,运行可靠,操作方便,自动化程度较高,降低了维修成本,提高了易损件的使用寿命.
2007 Vol. 25 (4): 54-56 [摘要] ( 1349 ) [HTML 1KB] [PDF 103KB] ( 1542 )
57 陈志刚；杨超珍；孙英琨；储金宇
荷电喷雾电晕电极诱导电场数值计算与分析
为深入研究电晕荷电喷雾产生电场的分布情况,针对电晕荷电喷雾中常用的多针组合式电极,采用电荷模拟法,运用matlab软件编程,对电极诱导电场进行数值计算,得出了电场中任意点的电势、场强值及其分布图.通过计算分析发现,电晕放电产生的静电场是极不均匀的;场强由电极结构参数-极径、电极尖端曲率半径、电极电压、针状电极的个数以及电极环中心距地面的垂直高度决定;雾滴从喷嘴到靶标的输运过程中,电晕电极产生的电场仅在输运初始阶段对雾滴的运动起主导作用.
2007 Vol. 25 (4): 57-60 [摘要] ( 1147 ) [HTML 1KB] [PDF 209KB] ( 1504 )
61 王瑛；魏丽；杨亚红；谢刚
生物滤池预处理黄河微污染原水的试验
利用沸石-活性炭组合填料生物滤池对黄河兰州段微污染原水预处理效果进行了试验研究.采用上向流方式,原水经沸石-活性炭组合填料生物滤池,通过自然挂膜的方法,使生物膜附着生长在填料表面,经比较试验,在不同水力停留时间下,检测污染物的去除效果.进而在气水比、水力停留时间一定的条件下,观察其耐冲击负荷能力,并对沸石-活性炭组合填料滤池与沸石生物滤池和活性炭生物滤池的除污效果进行比较.结果表明:水力停留时间为40 min,气水比为1∶1,水温在25～30 ℃的试验条件下,组合填料生物滤池对NH3-N,CODcr,UV254,浊度和锰的平均去除率分别为94.77%,39.92%,10.17%,70.10%,91.30%.因此,沸石-活性炭组合填料生物滤池相对于沸石生物滤池而言,其对微污染原水的预处理效果较明显,且具有较强的耐冲击负荷能力.
2007 Vol. 25 (4): 61-63 [摘要] ( 1069 ) [HTML 1KB] [PDF 92KB] ( 1376 )
64 何秀华；张睿；蒋权英
基于MEMS的压电泵及其研究进展
基于MEMS的压电泵是集驱动部件、工作部件和控制部件于一体的便于集成的微型泵,它采用压电晶体作为其驱动部件材料.根据其工作原理和结构的差异,压电泵主要分为压电薄膜泵和压电超声泵.介绍了压电泵的单腔体结构和多腔体结构,而多腔体结构的压电泵是今后研究的一个主要方向.由于压电泵具有尺寸小、结构简单、响应快等优点,在许多需要微流量控制的场合中具有广阔的应用前景.重点总结了压电泵国内外的最新研究现状,展望了压电泵的主要发展方向,提出了压电泵研究的主要问题,对压电泵的研究具有指导意义.
2007 Vol. 25 (4): 64-68 [摘要] ( 1627 ) [HTML 1KB] [PDF 132KB] ( 2306 )
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