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• 2007年, 25卷, 第2期
  刊出日期：2007-03-25

    

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  单级单吸清水离心泵技术水平分析

  牟介刚；张新；黄忠红

  2007, 25(2): 1-4. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-8530.2007.02.001

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  对单级单吸清水离心泵的性能指标进行了行业调查,收集了3 000多个规格的国内单级单吸清水离心泵的相关数据,在此基础上,将效率、汽蚀余量性能指标的实测值与国家标准规定值及样本数值进行了比较,对立式结构泵、卧式结构泵分别进行了统计和整理,并对整理结果进行了详细的技术分析.介绍了国内单级单吸清水离心泵的技术水平现状,指出了样本数据普遍与实测数据不一致,低比转速的性能指标技术水平相对好一些,以及立式结构泵的效率性能指标偏低等情况.
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  渣浆泵内部流场数值模拟与磨损特性分析

  李仁年；徐振法；韩伟；苏吉鑫；王浩

  2007, 25(2): 5-8. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-8530.2007.02.002

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  利用工程上普遍采用的k-ε两方程模型和SIMPLE算法,对渣浆泵的内部流场进行了数值模拟.得出了渣浆泵叶轮与蜗壳内的速度分布、固相浓度分布以及漩涡结构等流场信息.比较了颗粒直径为0.5 mm,初始固相浓度为0.05,0.1,0.2,0.3,0.4时,以及初始固相浓度为0.1,颗粒直径为0.076,0.15,0.5,0.75,1 mm时的不同工况下泵内的固相浓度分布;分析了颗粒直径以及初始固相浓度对渣浆泵叶轮和蜗壳磨损的影响.
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  600QW3500-16-220潜污泵自耦装置关键参数

  朱荣生；罗仁才；吴俊；李维斌；杨爱玲

  2007, 25(2): 9-12. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-8530.2007.02.003

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  针对潜水排污泵自动耦合安装系统经常出现强度问题以及漏水的问题,以600QW3500-16-220潜水排污泵为例,通过耦合装置受力和自耦锁紧角力矩的分析,确定了其几何参数,得到了潜水排污泵自动耦合装置关键参数的一种设计方法.潜水排污泵耦合装置关键参数的确定主要与泵本身水力设计参数以及设计重量有关.通过对排水底座进行力分析,确定了该潜水排污泵排水底座地脚螺栓以及布局方式.
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  高压热水循环泵密封设计计算及改造

  何玉杰；丁明志；石海峡

  2007, 25(2): 13-15. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-8530.2007.02.004

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  针对高温热水循环泵出现的密封泄漏问题,分析了高温高压下机械密封泄漏的原因,提出了双级串联机械密封的改造方案,调整孔板,加大回流量,同时增加换热器面积,使通入密封腔的介质温度下降,避免密封腔内介质汽化,从而改善了机械密封的运行环境.应用API 610密封流程系统方案,对高压热水机械密封进行了设计计算,选择合理的波纹管回弹率(刚度)、弹簧比压、载荷系数及密封端面比压.对设计的机械密封进行实际工业运转验证,经过4 000 h的运转,提高了机械密封的使用寿命,消除了高温热水循环泵的密封事故,取得了良好的经济效益.
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  叶片式渣浆泵叶轮中浆体浓度分布数值模拟

  王春林；李婷婷；马庆勇；刑岩；胡彬彬

  2007, 25(2): 16-18. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-8530.2007.02.005

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  离心式渣浆泵叶轮中固液两相流动,对于不同颗粒粒径有不同的运动规律和渣浆浓度分布.采用FLUENT软件,并以颗粒碰撞理论为基础的颗粒动力学双流体模型,来对颗粒渣浆泵叶轮内部流动进行数值模拟,揭示其固体相的颗粒分布和运动规律,就能够比较精确地了解叶轮磨损的主要区域和磨损规律,这样有助于改善离心式渣浆泵叶轮的水力设计,减少磨损,提高使用寿命.对颗粒直径分别为0.5,1,2 mm时颗粒浓度分布进行了数值模拟,对颗粒相体积分布图的分析表明,模拟结果与实验结论基本相同.
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  水泵零件强度校核软件数据模型的建立

  蒋小平；施卫东；李伟；王行元；王准

  2007, 25(2): 19-22. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-8530.2007.02.006

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  水泵零件的强度校核是水泵设计的重要环节.为解决传统的水泵零件强度校核方法在精度、效率等方面的不足,采用数据智能读取与处理技术,在功能强大的VC++ 6.0平台上,开发了实用的水泵零件强度校核软件,该软件由多个模块组成,各模块之间结构上相对独立但数据参数实现共享.零件强度校核的主要操作对象是计算过程中的各种数据,在对这些数据的来源进行分析的基础上建立了逻辑清楚、运行可靠的数据模型,研究了模型中重要数据的实现方法.材料参数的读取采用功能强大的ADO接口从数据库文件中直接读取的方法.软件的实际运行结果表明,该数据模型是稳定、合理、可靠的.
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  工程塑料泵叶轮强度计算

  马新华；桑建国；李娟；刘厚林

  2007, 25(2): 23-25. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-8530.2007.02.007

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  针对目前广泛使用的工程塑料泵叶轮,对叶片和盖板进行受力分析,得出不同比转数叶轮叶片所对应的系数k1.根据简化模型并应用轮盘理论,详细推导了塑料泵叶轮强度计算公式.结合应用实例,对几种常用工程塑料泵叶片和盖板的强度进行了校核.计算和分析表明:工程塑料中,UHMWPE和PP的部分牌号可以满足强度要求;而PPO和PVDF由于性能优良,可以满足强度要求,从而为泵用工程塑料的选择和使用提供了理论依据.
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  屏蔽泵抗汽蚀性能的试验

  任晓峰；刘建瑞；李文科；文杰

  2007, 25(2): 26-29. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-8530.2007.02.008

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  介绍了低汽蚀屏蔽泵的结构和工作原理,分析了该种泵的性能特点以及汽蚀产生的原因等,提出了提高抗汽蚀性能所采取的措施.从改善叶轮进口几何形状的设计方法方面来降低泵的汽蚀余量,例如叶轮进口直径Dj,叶片进口安放角β1,叶片进口边的形状,叶片数,叶轮进口流道形状等.对两台屏蔽泵进行了性能试验:通过能量性能试验确定出扬程H、输入电机功率N、机组效率ηgr与流量Q之间的关系,通过汽蚀性能试验确定临界汽蚀余量Δhc与流量Q之间的关系.结果表明,两种规格屏蔽泵的性能均达到了设计的要求.
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  轴流泵水力模型选择专用软件的开发

  于永海；姜晓明

  2007, 25(2): 30-32. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-8530.2007.02.009

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  为选择到合适的轴流泵水力模型,基于轴流泵段性能与泵装置性能之间的关系,确定水力模型选择的方法与步骤,提高泵段模型与进、出水流道组成的泵装置效率.以南水北调工程水泵模型同台测试成果为主要的数据资料,采用Matlab结合Visual C++语言开发了选择轴流泵水力模型的专用软件,通过输入泵站扬程、流量数据,计算出满足基本要求的水力模型、原型泵的转速与叶轮直径以及原型泵的综合特性曲线.计算结果表明,该专用软件为比选水力模型建立了优秀的平台,在轴流泵站设计水泵选型中具有较高的应用价值.
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  泵站离心式机组并联调速运行特性分析

  韩伟；李仁年；苏敏；李琪飞；李德顺

  2007, 25(2): 33-36. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-8530.2007.02.010

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  针对泵站系统变流量时泵站并联机组调速运行工况点难以确定的问题,分析了相同型号、相同管路布置时多泵并联的运行特性.在此基础上,通过简化管路约束,应用离心泵性能特性和流体机械相似原理对泵站多泵并联工作机组的运行特点进行了分析和研究,建立以系统流量为约束条件下的调速特性数学模型,讨论了多泵并联系统调速时的系统性能,并给出并联调速机组单泵调速情况下的工况点计算方法.
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  刘老涧二站虹吸式出水流道的优化水力设计

  顾美娟；卜舸；陆林广；陈阿萍；黄金军

  2007, 25(2): 37-39. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-8530.2007.02.011

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  在给定的流道控制尺寸范围内,采用数值模拟计算的方法对刘老涧二站虹吸式出水流道进行了优化水力设计计算.计算结果表明:虹吸式出水流道的型线对流道的水力损失影响很大;虹吸式出水流道经过仔细的优化水力设计可以获得优异的水力性能;虹吸式出水流道具有非常好的应用前景.
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  分布式恒压自动化灌溉系统的研制

  黄修桥；高胜国；于思亭；齐学斌；郭志新

  2007, 25(2): 40-44. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-8530.2007.02.012

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  论述了分布式恒压自动化灌溉系统的系统结构,软、硬件设计方法和工程实例.通过采用变频调速器的多功能应用,实施软启动和软关机等技术手段,有效地避免了管网系统因"水锤"而爆管的现象发生;通过采用分布式系统结构和有线无线结合的经济组网方式等技术措施,极大地降低了工程建设成本和运行、维护、管理费用;重点介绍了在实践中非常有效的特殊电路和非常规处理方法,在采样的普通接点上施加100 V交流电,解决了恶劣条件下,因电接点腐蚀而影响系统长期可靠性的难题.其技术模式和设计方法,具有一定的参考价值.
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  压力旋转喷嘴静电喷雾雾滴粒径分布试验

  金超花；罗惕乾；邹晓琳

  2007, 25(2): 45-48. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-8530.2007.02.013

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  为了研究一种高压静电压力旋转喷嘴的雾化特性,采用浸入法测量了该喷嘴喷雾雾滴粒径在喷嘴轴向的分布状况.试验选择了3个可变操作条件:液体压力、液体流量及静电电压情况下.试验结果表明:随着液体压力、液体流量及静电电压的增加,喷雾雾滴粒径都变小且分布都会更均匀.通过对不同条件下试验数据的分析比较,发现这3个条件对雾滴粒径分布的影响存在相关性,其中静电电压的影响相对较大.
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  利用振动特性诊断流程泵的运行工况

  倪永燕；袁寿其；潘中永；袁建平

  2007, 25(2): 49-52. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-8530.2007.02.014

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  用所建立的用于描述振动强度的范数说明了泵在偏离原设计工况运行时会导致泵轴向力和径向力的增大.将流程泵叶轮叶片和压水室的隔舌看作旋涡发生体,在不同运行工况下在叶片后缘以及隔舌两侧串联发生的卡门涡街的发射频率是不同的.采用加速度传感器采集的振动信号正反应了这种工况变动.通过对振动信号进行基于EMD的能量算子解调以及频谱分析,发现得到的最大幅值处的频率就是叶轮叶片的通过频率.试验表明,得到的次大幅值处的频率就是卡门涡街的发射频率,可根据该频率处幅值的相对大小来判断泵是否在合理的工况内运行.
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  关于GB/T 3216标准中性能的判定

  何希杰；邸立辉；常艳辉

  2007, 25(2): 53-56. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-8530.2007.02.015

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  探讨了ISO 9906和GB/T 3216标准中有关流量、扬程、效率和NPSHR的判定问题.以标准中性能保证值判定为基础,分析了标准中性能满足的保证条件,分别提出了流量、扬程、效率和NPSHR的判定的数学表达式,解决了计算机辅助试验中计算机判定的技术难题.比较了新、旧标准判别方法的优缺点,为进一步理解和贯彻实施这些标准将起到积极作用.
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  气流中荷电液滴破碎数值模拟

  罗惕乾；王晓英；郑捷庆；王贞涛；毛惠敏

  2007, 25(2): 57-60. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-8530.2007.02.016

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  荷电液滴破碎过程十分复杂,影响因素繁多,并且破碎时间短暂,难以进行试验研究.对荷电液滴的破碎过程进行了分析,根据荷电后液体表面张力的变化,得出荷电液滴We数的表达式,得出破碎过程的主要影响因素有气液相对速度、气液物性参数以及静电场.在此基础上,选用VOF多相流模型、四边形网格和SIMPLE算法,设定不同的气液相对速度、液滴初始粒径等参数,对液滴破碎过程进行了数值模拟.模拟结果发现We数不同,液滴有可能出现袋形破碎、剪切破碎或爆炸破碎.对于低粘度液体,We数可以作为破碎类型的主要判别依据.气液参数相同的情况下,荷电液滴We数大,液滴更容易发生变形破碎.
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  膜片式微孔曝气生物反应器的实验

  闻建龙；宋晓宁；王贞涛；唐志华

  2007, 25(2): 61-64. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-8530.2007.02.017

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  为了适应在高营养、高密度、高溶氧、高粘度、低剪切条件下培养微生物和动植物细胞或组织的需要,研制了新型的膜片式曝气生物反应器.其关键部件是膜片微孔曝气分布器.对反应器进行了流动特性、压降、气含率等方面的研究,选取了最佳的膜片微孔曝气分布器.实验结果表明:这种生物反应器产生的气泡均匀,供氧效率高,混合性能好,且对介质无机械的剪切破坏作用,与机械搅拌生物反应器相比,可节约1/2的电能,可被广泛应用于中小型反应器.
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  射流泵的发展现状与展望

  乌骏；袁丹青；王冠军；刘吉春

  2007, 25(2): 65-68. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-8530.2007.02.018

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  重点总结了射流泵的基本特点、结构与工作原理,从设计理论、内部流动和基本应用三个方面详细论述了射流泵的发展现状.射流泵作为一种流体输送机械及混合反应设备,本身没有运动部件,结构特殊、工作可靠,将其与其他工作泵组合使用,可提高整个装置的吸程,改善汽蚀性能,因而广泛应用于农业、水利、交通运输和环境保护等国民经济的各部门.在归纳现有发展水平的基础上,对射流泵未来发展的趋势和方向做了深入剖析,为今后研究与设计提供了良好的理论基础.