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基于PSO算法的低比转数冲压离心泵水力性能多目标优化 被引量：1
1
作者 郑水华 赵学燕 +2 位作者 章程 李奕良 柴敏 《农业机械学报》 北大核心 2025年第5期353-360,共8页
针对低比转数冲压离心泵水力性能偏低问题,以CDL1型多级冲压离心泵叶轮为研究对象,结合数值模拟和试验测试方法,对首级叶轮的水力性能进行分析。由于低比转数冲压离心泵叶轮水力性能受多个因素影响,本文使用拉丁超立方方法对首级叶轮各... 针对低比转数冲压离心泵水力性能偏低问题,以CDL1型多级冲压离心泵叶轮为研究对象,结合数值模拟和试验测试方法,对首级叶轮的水力性能进行分析。由于低比转数冲压离心泵叶轮水力性能受多个因素影响,本文使用拉丁超立方方法对首级叶轮各设计变量进行抽样形成样本空间并获得相应性能参数,进而建立Kriging代理模型分析各参数对叶轮水力性能的敏感性,选定叶轮关键影响参数为粒子群算法(PSO)输入,对多参数进行优化设计,在此基础上探究叶轮的水力性能和内流机制。结果表明,优化后的叶轮水力性能优于原始设计,最高效率点效率提升2.8个百分点,单级扬程提高0.4 m。 展开更多
关键词 低比转数冲压泵 水力性能优化 粒子群算法 数值模拟 试验测试
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考虑预旋特性的核主泵叶片安放角修正策略 被引量：1
2
作者 黎义斌 牛藤 +3 位作者 周欢 杨从新 郭艳磊 王秀勇 《西华大学学报(自然科学版)》 2025年第2期1-10,共10页
为探究进口预旋特性对核主泵叶轮流场的影响,以“华龙一号”反应堆一回路系统为研究对象,通过数值仿真分析,提出叶轮叶片安放角修正策略。结果表明:主泵进口产生反向旋流,并沿流动方向旋流规律性增强;靠近叶轮进口时形成较为稳定的负预... 为探究进口预旋特性对核主泵叶轮流场的影响,以“华龙一号”反应堆一回路系统为研究对象,通过数值仿真分析,提出叶轮叶片安放角修正策略。结果表明:主泵进口产生反向旋流,并沿流动方向旋流规律性增强;靠近叶轮进口时形成较为稳定的负预旋,该预旋的螺旋角范围在-15°~13°之间,平均旋流强度为3.5°;预旋作用增大了液体的入流角度,入流角增大后液体流动方向向工作面偏转,加剧了工作面上进口处的分离流损失。根据确定的进口速度矩的值0.2,对叶轮叶片进口安放角进行调整,调整后消除了叶片前缘的流动分离现象,同时对应调整叶片出口角,调整后提高了叶轮的压能转化效率。 展开更多
关键词 核主泵 管路系统 预旋特性 叶片安放角
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LNG泵诱导轮优化设计及空化特性研究
3
作者 曹怀东 胡玉针 +3 位作者 甄勇 牛志远 吴豪 陈月 《液压气动与密封》 2026年第1期25-32,共8页
为了研究不同叶片安放角的诱导轮对液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)泵空化性能的影响,以LNG泵为研究对象,基于SST k-ω湍流模型和Zwart空化模型进行数值模拟。结果表明:减小诱导轮出口安放角,能够提高LNG泵的必需汽蚀余量;采用... 为了研究不同叶片安放角的诱导轮对液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)泵空化性能的影响,以LNG泵为研究对象,基于SST k-ω湍流模型和Zwart空化模型进行数值模拟。结果表明:减小诱导轮出口安放角,能够提高LNG泵的必需汽蚀余量;采用更小叶片出口安放角的诱导轮,可以使得LNG泵中的空泡体积分数更低;并且不同的叶片安放角影响着诱导轮叶片表面的压力分布,得到诱导轮出口角取16.3°,进口角取12°为最优角度。为抑制LNG泵空化现象的发生,提高泵的运行稳定性提供了参考。 展开更多
关键词 LNG泵 诱导轮 叶片安放角 空化 空泡体积分数
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基于沟槽结构优化的轴流泵水力性能提升研究 被引量：2
4
作者 牟童 徐辉 +3 位作者 费照丹 冯建刚 丁哲 王东升 《农业机械学报》 北大核心 2025年第1期321-331,355,共12页
轴流泵在小流量工况下运行时,由于进流速度较低且存在壁面回流,会导致水力性能劣化,产生严重的机组振动,威胁泵站的安全稳定运行。沟槽流动控制技术是一种有效改善轴流泵水力性能的方法,其结构参数对水力性能的影响关系目前尚不明确。... 轴流泵在小流量工况下运行时,由于进流速度较低且存在壁面回流,会导致水力性能劣化,产生严重的机组振动,威胁泵站的安全稳定运行。沟槽流动控制技术是一种有效改善轴流泵水力性能的方法,其结构参数对水力性能的影响关系目前尚不明确。运用数值模拟方法,通过改变重要几何参数对沟槽结构进行了改型设计,研究轴流泵沟槽结构参数单因素及多因素变量对轴流泵深度失速工况下的水力性能影响,并运用响应曲面法对沟槽结构参数进行了优化设计。研究结果表明,沟槽尾部距离、沟槽深度和沟槽宽度3个参数中,沟槽尾部距离对轴流泵水力性能和内部流场的影响最明显,轴流泵沟槽关键几何参数最优参数组合为:沟槽深度h为0.022倍叶轮直径;槽宽W为0.088倍叶轮直径;沟槽尾部距离L2为0.106倍叶轮直径。研究结果可为沟槽流动控制技术在轴流泵装置设计和运行提供有效支撑。 展开更多
关键词 轴流泵 水力性能 沟槽流动控制 优化设计
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不同叶顶间隙下进口含气率对混输泵做功性能的影响 被引量：2
5
作者 肖业祥 刘洁 +2 位作者 李海军 陶思佳 史广泰 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第3期217-223,共7页
为研究不同叶顶间隙下进口含气率对多相混输泵流道内能量转换规律的影响,应用ANSYS CFX软件对多相混输泵内气液两相流动进行数值模拟,并分析混输泵内动扬程、静扬程、功率变化以及各截面能量密度的分布规律,揭示同时考虑叶顶间隙和含气... 为研究不同叶顶间隙下进口含气率对多相混输泵流道内能量转换规律的影响,应用ANSYS CFX软件对多相混输泵内气液两相流动进行数值模拟,并分析混输泵内动扬程、静扬程、功率变化以及各截面能量密度的分布规律,揭示同时考虑叶顶间隙和含气率下多相混输泵内的能量转换特性.研究结果表明:叶顶间隙的增大对混输泵叶轮做功性能影响极大,当轴向系数为0.4时,混输泵在叶顶间隙为1.0,1.5 mm下分别呈现出动扬程极大值约为5,6 m;含气率的增大使得叶轮后半段静扬程逐渐减小,叶轮增压性能降低,其中在叶轮出口静扬程降低最明显,最大下降幅度高达10.02%;随着含气率的增大,叶轮流道内的静功率和总功率均有一定提升,叶顶间隙及含气率的增大都使得流道中部功率密度较大的区域面积产生明显的增大.研究结果可为精确预测混输泵的做功性能提供一定参考. 展开更多
关键词 多相混输泵 叶顶间隙 进口含气率 做功性能 扬程
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吸入涡演化对立式离心泵水力稳定性的影响 被引量：1
6
作者 冯建军 崔文豪 +3 位作者 朱国俊 戈振国 赵天齐 闫思娜 《农业工程学报》 北大核心 2025年第12期70-76,共7页
泵站进水池中形成的吸入涡影响泵站安全稳定运行。为研究不同工况下吸入涡形态及其演化过程对离心泵稳定性的影响,该文通过高速摄影技术捕捉不同流量下吸入涡的发展形态,并结合数值模拟对大流量工况下吸入涡的演化过程和泵内压力脉动特... 泵站进水池中形成的吸入涡影响泵站安全稳定运行。为研究不同工况下吸入涡形态及其演化过程对离心泵稳定性的影响,该文通过高速摄影技术捕捉不同流量下吸入涡的发展形态,并结合数值模拟对大流量工况下吸入涡的演化过程和泵内压力脉动特性展开研究。结果表明:试验过程中,吸入涡稳定存在的时间随着流量的增大而增加,在大流量工况下(流量Q=15.6 m^(3)/h),由于大尺度气泡脱落吸入涡投影面积产生剧烈波动;数值模拟捕捉到的吸入涡发展路径与试验结果基本吻合;在吸入涡由发展阶段向保持阶段演化时,含气率迅速增大致使气泡团聚集在叶轮流道内,从而导致保持阶段的叶片吸力面压力脉动变化范围为发展阶段的2倍,压力脉动主频由转频变为2倍转频,且随气相作用的增强,2倍转频处的压力脉动幅值沿流动方向不断增大,不均匀进气也致使叶轮径向力向正Y侧发生偏移;气泡运动至蜗舌附近时引发局部高湍动能分布;无叶区、导叶和蜗壳在靠近蜗舌方位的压力脉动峰峰值增幅最大,分别增加了59%、57%和58%,影响离心泵的稳定运行。研究结果可为后续开展吸入涡结构抑制研究、提升泵站运行稳定性提供理论参考。 展开更多
关键词 离心泵 吸入涡 气液两相流动 水力稳定性 压力脉动
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偏大流量工况下离心泵叶轮空化流动特性数值模拟 被引量：1
7
作者 张仁杰 陈露阳 +2 位作者 曾云 缪应嘉 刘华俊 《水力发电学报》 北大核心 2025年第5期10-21,共12页
为了研究离心泵在偏大流量条件下扬程下降3%时的空化特性,采用数值模拟方法重点探讨了叶轮区域的流动特性及压力脉动信号,并对影响叶片上的压力脉动的原因做了进一步分析。结果表明,空化状态下叶轮流道内的涡流结构存在显著差异,尤其是... 为了研究离心泵在偏大流量条件下扬程下降3%时的空化特性,采用数值模拟方法重点探讨了叶轮区域的流动特性及压力脉动信号,并对影响叶片上的压力脉动的原因做了进一步分析。结果表明,空化状态下叶轮流道内的涡流结构存在显著差异,尤其是在隔舌处出现明显的流动分离现象,而流量的增加使得叶轮流道内的流动更加均匀。不同工况空化状态下,叶轮出口压力脉动以叶频为主,低频及宽频脉动随着流量的增加而变化。额定工况下,各监测点压力脉动在0~290 Hz低频段内次频较为显著,流量的增加显著抑制了低频和宽频脉动,2倍叶频、3倍叶频等其他频段的波动也随流量增大而降低。通过对叶片载荷进行本征正交分解发现,隔舌与叶轮之间的动静干涉是叶片压力脉动较大的主要原因,流道内涡流的脱落也是诱发压力脉动的因素。本文为离心泵在偏大流量条件下叶轮区域的流动特性提供了深入的分析,为离心泵结构的改进与优化提供了有益的参考。 展开更多
关键词 离心泵 压力脉动 空化 叶片载荷 数值模拟
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串列叶片结构对离心泵空化性能的影响 被引量：1
8
作者 赵伟国 杨良 +1 位作者 李家豪 石晓亮 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第1期1-8,共8页
为改善低比转数离心泵的空化性能,设计了一种串列叶片结构的叶轮模型,采用修正的SST k-ω湍流模型和Z-G-B空化模型对离心泵进行瞬态的数值分析,并通过外特性试验和空化试验对算法进行验证,通过对比原模型与串列叶片叶轮模型的外特性与... 为改善低比转数离心泵的空化性能,设计了一种串列叶片结构的叶轮模型,采用修正的SST k-ω湍流模型和Z-G-B空化模型对离心泵进行瞬态的数值分析,并通过外特性试验和空化试验对算法进行验证,通过对比原模型与串列叶片叶轮模型的外特性与空化特性以及叶轮内的流场结构、压力分布、湍动能分布、空泡体积和压力脉动情况,分析串列叶片结构对离心泵空化性能的影响.结果表明:串列叶片结构对离心泵的外特性影响较小,但在空化发展和严重阶段抑制了空泡的产生,改善了泵的空化性能;同时抑制了空化初生阶段的高湍动能区域的扩张,削弱了空化发展和严重阶段叶轮出口湍动能强度,减少了旋转叶轮周围形成的低压区;降低了空化发展和严重阶段时蜗壳隔舌处的压力脉动主频幅值,对空化诱导产生的噪声和喘振起到抑制作用,可使泵的运行更加稳定. 展开更多
关键词 低比转数离心泵 串列叶片 空化抑制 数值模拟
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基于熵产理论的叶顶间隙对混输泵能量损失的影响 被引量：1
9
作者 史广泰 孙国栋 吕文娟 《西华大学学报(自然科学版)》 2025年第3期12-18,共7页
叶顶间隙的存在使得多相混输泵能量损失较大。为研究叶顶间隙对混输泵能量损失的影响规律,基于熵产理论在不同叶顶间隙下对混输泵内的能量损失进行分析。研究发现:叶轮内湍流耗散率大于导叶内湍流耗散率,湍流耗散率在叶轮中部出现最大值... 叶顶间隙的存在使得多相混输泵能量损失较大。为研究叶顶间隙对混输泵能量损失的影响规律,基于熵产理论在不同叶顶间隙下对混输泵内的能量损失进行分析。研究发现:叶轮内湍流耗散率大于导叶内湍流耗散率,湍流耗散率在叶轮中部出现最大值;叶顶间隙增大对导叶出口湍流耗散有较为明显的抑制效果;叶顶间隙的增加会导致叶轮中间区域的熵产增大、能量损失增加,且熵产最大值逐渐向后移动;叶轮壁面高熵产分布主要位于叶片压力面、叶顶间隙、叶片进口前缘以及进口轮毂附近;叶顶间隙尺寸不是衡量叶顶间隙损失的唯一指标,间隙损失也不与尺寸呈线性关系,而是受到其他运行工况共同决定。 展开更多
关键词 多相混输泵 叶顶间隙 熵产理论 多相流 能量损失
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高效精准灌溉装备与技术创新及应用
10
作者 袁寿其 李红 +4 位作者 汤玲迪 李彦军 裴吉 王文杰 李亚林 《农业机械学报》 北大核心 2025年第9期312-325,共14页
农业“提水”至农田“灌水和施肥”装备与技术是现代农业灌溉体系的核心。针对我国农业灌溉泵效率低、灌水施肥精度差和调控难等问题,本文在高效精准灌溉装备与技术研发及系统集成方面进行研究。建立了基于液相表面张力的非线性空化方程... 农业“提水”至农田“灌水和施肥”装备与技术是现代农业灌溉体系的核心。针对我国农业灌溉泵效率低、灌水施肥精度差和调控难等问题,本文在高效精准灌溉装备与技术研发及系统集成方面进行研究。建立了基于液相表面张力的非线性空化方程,揭示了变曲率Dean涡演变规律,实现了泵装置全流道能量匹配,创建了高效抗空化多工况设计技术与智能优化平台。研发的高效轴/混流泵系列产品效率达87.20%,较国外同类产品提高3.2个百分点,研制了国际领先的双向流道泵装置。建立了多能驱动-传动优化匹配方法,开发了智能电驱动、新型水涡轮及液压驱动卷盘式喷灌机系列产品,创新了基于模糊控制策略的固体肥精准混施装置,搭建了集健康运行状态监测和供配水高效节能调度为一体的泵站灌溉系统高精度数字孪生平台。创制的喷灌机驱动-传动效率提高约20%,水涡轮效率比国外同类产品提高10.9个百分点,研制的固体肥溶解混施装置肥液浓度控制准确度达94.4%。研究成果在淠史杭灌区、引江济淮等国家重大工程中广泛应用,以及应用于河北、河南等粮食主产区和“一带一路”国家,显著提升了水资源和肥料利用率,推动了现代农业的高效可持续发展。 展开更多
关键词 精准灌溉 泵及装置 喷灌机 施肥装置 高效
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空化工况下喷水推进泵内涡结构的时空演化
11
作者 赵斌娟 宋英南 +2 位作者 黄忠富 付燕霞 陈汇龙 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第2期116-123,共8页
为揭示混流式喷水推进泵在空化工况下内部涡结构的演化情况,在空化数为0.142的工况下使用Ω涡识别方法对其内部涡结构进行识别和研究,在此基础上研究了空化对涡结构特征演化的影响,并分析了1个周期内涡量运输方程各项对涡结构演化的贡献... 为揭示混流式喷水推进泵在空化工况下内部涡结构的演化情况,在空化数为0.142的工况下使用Ω涡识别方法对其内部涡结构进行识别和研究,在此基础上研究了空化对涡结构特征演化的影响,并分析了1个周期内涡量运输方程各项对涡结构演化的贡献.结果表明:空化工况下,喷水推进泵内部流动复杂,极易产生旋涡,主要的涡结构有叶顶泄漏涡、次级泄漏涡、垂直空化涡和次级泄漏衍生涡;随着三角形空化的坍缩,进口附着涡的涡结构尺度增加,但叶顶泄漏涡因为空泡逐渐增大的缘故涡量逐渐减小;1个周期内,喷水推进泵内空泡尺度较大时,涡结构数量较多,但强度较小.空泡尺度较小时,涡结构尺度较小,强度较大;通过对涡量运输方程进行分解可以发现,拉伸扭曲项的分布与涡量分布具有极高的相似性,压缩膨胀项的量级最高,对垂直空化涡和脱落涡的变化较为敏感,斜压扭矩项在垂直空化涡的发生位置量级较高. 展开更多
关键词 喷水推进泵 空化工况 涡结构 Ω方法 涡量输运
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混流泵空化过程中气泡演化与压力脉动特性研究
12
作者 盛维高 杨旭 +3 位作者 姜睿 叶长亮 曹宝华 郑源 《水电能源科学》 北大核心 2025年第10期164-167,191,共5页
为了研究不同运行工况下混流泵装置内部空化流动特性,采用数值模拟的方法,基于SBES湍流模型和ZGB空化模型,分析了混流泵在不同流量工况下叶轮区内的空化气泡发展及叶轮进出口监测点处的压力脉动特性规律。结果表明,空化初期空化气泡分... 为了研究不同运行工况下混流泵装置内部空化流动特性,采用数值模拟的方法,基于SBES湍流模型和ZGB空化模型,分析了混流泵在不同流量工况下叶轮区内的空化气泡发展及叶轮进出口监测点处的压力脉动特性规律。结果表明,空化初期空化气泡分布在叶片背面进口处,随着空化程度加深,叶片背面进口处气泡逐渐增加,同时叶轮轮缘的下方区域出现了大量气泡,并延伸至叶片背面外缘处。叶轮进口处的压力脉动主频为叶片数通过频率,轮缘部位的压力脉动强度高于轮毂部位。空化初期叶轮出口处的主频为叶片数通过频率,随着空化的发展,在小流量和设计流量下主频转变为了转频,而在大流量下主频保持不变。 展开更多
关键词 混流泵 空化 气泡 压力脉动
原文传递
离心泵内气液两相流噪声特性研究
13
作者 谈明高 范翔 +1 位作者 刘厚林 吴贤芳 《华中科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期129-135,共7页
为探究离心泵在气液两相流工况下的内场噪声机理,采用计算流体力学(CFD)与声学仿真(CA)相结合的数值模拟方法,利用耦合MUSIG模型计算了离心泵设计工况下的内部气液两相流工况流场,并利用Proudman宽带声源模型对泵内声源强度进行分析,包... 为探究离心泵在气液两相流工况下的内场噪声机理,采用计算流体力学(CFD)与声学仿真(CA)相结合的数值模拟方法,利用耦合MUSIG模型计算了离心泵设计工况下的内部气液两相流工况流场,并利用Proudman宽带声源模型对泵内声源强度进行分析,包括气液两相流工况下的噪声特性以及进口含气率对内场噪声的影响规律.结果表明,主要噪声源来自不均匀气液两相流动及叶轮与隔舌的动静干涉.随着进口含气率增加,由不均匀流动引起的噪声源强度显著增强;进口含气率较小时泵内噪声主频集中于叶频附近.进口含气率的增加导致噪声能量逐步上升;蜗壳内各监测点总声压级与断面面积成反比关系,当进口含气率5%时,随着断面面积增大各监测点总声压级分别下降1.26%,1.28%,1.82%,2.02%;高声压级区域集中在隔舌附近的蜗壳螺旋段及叶轮出口区域,进口含气率增加会导致泵内总声压级上升. 展开更多
关键词 离心泵 气液两相流 进口含气率 内流噪声 动静干涉
原文传递
基于准稳态过程的混流泵启动性能优化
14
作者 李伟 杨毅 +2 位作者 李硕 刘明江 齐寒东 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第1期31-37,52,共8页
在ANSYS Workbench的基础上结合OptiSLang优化设计软件,对混流泵启动过程进行优化.利用准稳态理论和全流域模型计算数据,建立了混流泵准稳态启动过程的水力性能响应面替代模型.通过NSGA遗传算法优化内部流动状态,降低启动过程中的涡致... 在ANSYS Workbench的基础上结合OptiSLang优化设计软件,对混流泵启动过程进行优化.利用准稳态理论和全流域模型计算数据,建立了混流泵准稳态启动过程的水力性能响应面替代模型.通过NSGA遗传算法优化内部流动状态,降低启动过程中的涡致能量损失,从而提升混流泵的水力性能.将原始混流泵与优化后混流泵的外特性、叶片压力分布进行对比,并分析混流泵内部涡结构,验证了所提出的准稳态启动过程水力性能优化方案的可行性.研究结果表明:叶片进口安放角α1,α4,α5,叶片出口安放角β1,β2,β3,β4,β5,叶片包角φ和叶片厚度系数θ对混流泵加权平均扬程和加权平均效率的影响程度较大;对比不同启动时刻下混流泵的叶片压力分布,发现该方法能够有效提升混流泵启动中后期的瞬态扬程和启动中期的水力效率. 展开更多
关键词 混流泵 启动过程 响应面模型 NSGA遗传算法 数值计算
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叶顶间隙对半开式卫生型离心泵能量损失的影响
15
作者 裴吉 王振涵 +3 位作者 陈佳 高晓飞 韩沛 王文杰 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第5期433-440,共8页
为研究半开式卫生型离心泵在不同叶顶间隙下的能量特性,采用非定常数值模拟方法,通过外特性试验验证数值模拟方法的正确性,基于熵产理论对不同叶顶间隙下半开式离心泵的能量损失进行定性和定量分析,并讨论离心泵内能量损失产生的原因.... 为研究半开式卫生型离心泵在不同叶顶间隙下的能量特性,采用非定常数值模拟方法,通过外特性试验验证数值模拟方法的正确性,基于熵产理论对不同叶顶间隙下半开式离心泵的能量损失进行定性和定量分析,并讨论离心泵内能量损失产生的原因.结果表明:随着叶顶间隙的增大,泵内流动损失增大,进而导致泵外特性呈下降趋势;在较大间隙下,叶片工作面高压流体通过叶顶间隙流向叶片背面产生大量泄漏流,并与主流相互耦合形成泄漏涡,泄漏涡强度随间隙增大而变大,从而产生更大的能量损失;不同间隙下,泵内能量损失分布特征总体相似,各过流部件对应的总熵产由大到小依次为蜗壳、叶顶间隙、叶轮和进口管道,蜗壳能量损失最大,这主要是由转子与蜗壳强烈的交互耦合作用所致.研究结果可为半开式卫生型离心泵的性能改善提供一定理论支撑. 展开更多
关键词 离心泵 半开式叶轮 叶顶间隙 熵产理论 能量损失
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基于PCA-PSO-LSTM模型的给水泵系统状态趋势预测研究 被引量：1
16
作者 李文华 顾月霞 +3 位作者 谷金洋 李国全 李阳洋 徐梓霖 《电工电气》 2025年第6期8-13,共6页
给水泵系统是热电厂中不可或缺的设备,对其进行状态趋势预测有助于维持热电厂的正常运行。为降低因给水泵系统故障造成的损失,在主成分分析(PCA)的基础上建立了粒子群优化(PSO)算法、长短期记忆网络(LSTM)的混合模型对给水泵系统进行状... 给水泵系统是热电厂中不可或缺的设备,对其进行状态趋势预测有助于维持热电厂的正常运行。为降低因给水泵系统故障造成的损失,在主成分分析(PCA)的基础上建立了粒子群优化(PSO)算法、长短期记忆网络(LSTM)的混合模型对给水泵系统进行状态趋势预测和故障预警。该方法采用PCA对多维参数进行降维处理,提取出主要特征;将提取的特征参数输入到经PSO优化后的LSTM模型中,当预测结果超过阈值时给出预警。实验结果显示,PCA-PSO-LSTM模型拥有较高的预测精度和较好的稳定性。 展开更多
关键词 给水泵系统 主成分分析 粒子群优化算法 长短期记忆网络 趋势预测 故障预警
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基于分形维数和BiLSTM的离心泵空化状态识别方法
17
作者 邹淑云 刘忠 +2 位作者 王文豪 喻哲钦 孙旭辉 《振动与冲击》 北大核心 2025年第4期305-312,共8页
针对离心泵空化状态下压力脉动信号的非线性和复杂程度以及浅层机器学习方法在数据深度挖掘上的不足,提出一种基于分形维数和双向长短时记忆神经网络的离心泵空化状态识别方法。通过离心泵空化试验获得不同空化状态压力脉动信号。采用... 针对离心泵空化状态下压力脉动信号的非线性和复杂程度以及浅层机器学习方法在数据深度挖掘上的不足,提出一种基于分形维数和双向长短时记忆神经网络的离心泵空化状态识别方法。通过离心泵空化试验获得不同空化状态压力脉动信号。采用固有时间尺度分解对压力脉动信号进行处理,筛选出有效分量,计算其盒维数和关联维数,构建空化分形特征向量。将空化特征向量导入基于双向长短时记忆神经网络的空化状态识别模型。研究结果表明,有效分量的盒维数及关联维数随空化系数的变化具有明显的规律性,且模型识别的准确率高达92.8%,能够实现离心泵空化状态的识别。 展开更多
关键词 离心泵 空化 压力脉动 固有时间尺度分解 分形维数 双向长短时记忆神经网络
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基于NSGA-Ⅱ和神经网络的长短叶片泵双目标参数优化
18
作者 梁兴 马志巍 +2 位作者 熊文龙 周泊 曹寒问 《水电能源科学》 北大核心 2025年第3期163-167,共5页
针对长短叶片泵参数优化问题,以叶片进口角、叶片出口角和叶片数量为变量,以泵扬程、效率为优化目标,采用拉丁超立方设计40组试验组成样本集,并利用CFD方法计算泵性能。在数值模拟的基础上,基于BP神经网络泵性能预测模型构建长短叶片泵... 针对长短叶片泵参数优化问题,以叶片进口角、叶片出口角和叶片数量为变量,以泵扬程、效率为优化目标,采用拉丁超立方设计40组试验组成样本集,并利用CFD方法计算泵性能。在数值模拟的基础上,基于BP神经网络泵性能预测模型构建长短叶片泵双目标优化函数,并采用NSGA-Ⅱ算法寻优,进而开展双目标泵参数优化研究。结果表明,基于BP神经网络预测泵性能较准确,其中效率偏差最大为1.98%,扬程偏差最大为1.82%。NSGA-Ⅱ算法所获得的最优方案在额定工况下比原型泵扬程、效率分别提高了7.4%、1.8%;对比优化前后泵内流速分布、压力脉动等,最优方案有效改善了流动的均匀性,减小了水力损失和压力脉动,使得叶轮内部流动更加稳定,为长短叶片泵参数优化设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 长短叶片泵 性能优化 神经网络 NSGA-Ⅱ算法
原文传递
船用离心泵过流部件冲蚀分析及性能退化
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作者 赵嘉媛 钟佳乐 +1 位作者 李金辉 陈荣 《船舶工程》 北大核心 2025年第3期81-86,114,共7页
[目的]由于船舶内部的连续低频振动,船用离心泵作为海上装备的关键动力设备,过流部件常遭受严重的冲蚀磨损,导致性能下降和寿命缩短,直接关系到装备的安全与作战效能。[方法]以磨损量为核心指标,通过两相流冲蚀仿真模拟,深入探讨流量、... [目的]由于船舶内部的连续低频振动,船用离心泵作为海上装备的关键动力设备,过流部件常遭受严重的冲蚀磨损,导致性能下降和寿命缩短,直接关系到装备的安全与作战效能。[方法]以磨损量为核心指标,通过两相流冲蚀仿真模拟,深入探讨流量、粒径和质量流量等3个关键参数对某型船用离心泵蜗壳冲蚀磨损量的影响。在此基础上,结合7 000 h的长寿命试验数据,对泵性能随时间变化的退化情况进行系统的数据采集和拟合分析。[结果]结果表明,流量、粒径和质量流量的变化均会导致蜗壳特别是蜗舌部位冲蚀磨损量的增加,同时验证了离心泵冲蚀损伤仿真模型的准确性。[结论]研究成果为船用离心泵过流部件的冲蚀分析与性能退化评估提供了有效的数据支持。 展开更多
关键词 船用离心泵 冲蚀磨损仿真 冲蚀磨损率 性能退化试验
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障碍物位置对离心泵空化抑制效果的数值研究
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作者 赵伟国 张佳瑜 +1 位作者 刘金晶 闻天明 《兰州理工大学学报》 北大核心 2025年第4期51-59,共9页
为了研究在叶片背面进口不同位置布置障碍物对离心泵空化抑制效果的影响,将比转速32的低比转速离心泵作为研究对象,提出了在叶片工作面中部布置障碍物的同时在叶片背面布置障碍物的方法,并运用修正的SST k-ω湍流模型和Zwart-Gerber-Bel... 为了研究在叶片背面进口不同位置布置障碍物对离心泵空化抑制效果的影响,将比转速32的低比转速离心泵作为研究对象,提出了在叶片工作面中部布置障碍物的同时在叶片背面布置障碍物的方法,并运用修正的SST k-ω湍流模型和Zwart-Gerber-Belamri空化模型,分析叶片工作面和背面同时布置障碍物对空化抑制的效果和机理.结果表明:将障碍物布置在叶片背面叶轮半径35%处,抑制空化效果最好;与原型泵相比,在设计工况点最优方案的扬程降低了1.32%,效率降低了1.45%,断裂点扬程提高了21.57%.布置障碍物后叶轮内空泡体积明显减少,空化严重阶段减少量高达42.20%;在空化初生和发展阶段,进口位置和叶轮流道内的压力主频幅值降低,并在出口引起了小部分扰动;布置障碍物不仅改善了离心泵空化性能,还有助于减少湍动能损耗,使得离心泵内部流场更加稳定. 展开更多
关键词 离心泵 空化抑制 障碍物 数值模拟 空化性能 湍动能
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