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沙粒参数对离心泵内部流动特性影响
1
作者 王勇 徐强 +4 位作者 王哓林 李明 雷嘉宁 刘厚林 赵建林 《排灌机械工程学报》 北大核心 2026年第3期225-233,共9页
为研究沙粒参数对离心泵内部流动特性的影响,应用欧拉多相流模型对固液两相流工况下离心泵内流场进行数值模拟,并通过试验进行验证.基于滤波器湍流模型修正的局部时均化湍流模型,探究了沙粒体积分数和沙粒粒径对离心泵内固液流场特征及... 为研究沙粒参数对离心泵内部流动特性的影响,应用欧拉多相流模型对固液两相流工况下离心泵内流场进行数值模拟,并通过试验进行验证.基于滤波器湍流模型修正的局部时均化湍流模型,探究了沙粒体积分数和沙粒粒径对离心泵内固液流场特征及流动能量损失的影响.研究结果表明:随着沙粒体积分数的增大,离心泵的扬程与效率分别平均降低约3.7%和4.5%,叶片压力面附近的高体积分数沙粒分布区域逐渐扩大,且流道内中下游区域的沙粒跟随性逐渐增强,同时叶片压力面和蜗壳正面及两侧面的流动损失逐渐增大;随着沙粒粒径增大,离心泵的扬程与效率分别平均下降约2.5%和3.7%,叶轮流道内高体积分数沙粒分布区域逐渐减少且分布更加均匀,叶轮内径向各截面上沙粒速度分布区域保持不变但沙粒速度趋向降低,同时叶片压力面和蜗壳正面及两侧面的流动损失逐渐减小.研究结果可为固液两相流离心泵的设计提供一定的理论基础. 展开更多
关键词 离心泵 沙粒参数 固液两相流 流场结构 能量损失 数值模拟
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离心泵气液两相流噪声特性分析
2
作者 谈明高 王昊晨 +3 位作者 刘厚林 吴登昊 吴江海 吴贤芳 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2026年第2期357-364,共8页
为探究离心泵在气液两相工况下内场噪声机理,本文采用SST k-ω模型结合MUSIG两相流模型模拟泵内气液两相流得到声源,应用声学有限元方法求解Helmholtz波动方程得到声场,对泵内气液两相流噪声进行了研究,分析了不同流量对泵内两相流动噪... 为探究离心泵在气液两相工况下内场噪声机理,本文采用SST k-ω模型结合MUSIG两相流模型模拟泵内气液两相流得到声源,应用声学有限元方法求解Helmholtz波动方程得到声场,对泵内气液两相流噪声进行了研究,分析了不同流量对泵内两相流动噪声声压级频域特性、总声压级特性和声压级分布特性的影响规律。研究结果表明:不均匀的气液两相流动和叶轮与隔舌的动静干涉作用是泵内气液两相流噪声的2个主要噪声源;蜗壳内各监测点的噪声总声压级与其所处断面面积呈反比关系;除了隔舌处,泵内其他位置的总声压级随着流量的增加均呈现不同程度的增加趋势,当流量从小流量增加到设计流量时,增幅分别为0.31%、0.67%、0.15%、0.48%和0.33%,进一步增加为大流量时,增幅为0.25%、0.20%、1.86%、0.10%和0.71%;叶频处离心泵内高声压级区主要位于隔舌附近的蜗壳螺旋段及叶轮出口区域,且叶轮内噪声声压级会整体上随着流量的增加而逐渐增大。 展开更多
关键词 离心泵 气液两相流 涡结构 试验测试 声源强度 内流噪声 计算流体力学 计算声学
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离心泵固液两相流动与磨损特性的计算流体力学-离散元法研究
3
作者 王勇 李明 +3 位作者 陈杰 徐强 崔勇 刘厚林 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2026年第2期446-454,共9页
磨损是导致离心泵性能和寿命降低的重要原因。为了研究离心泵磨损与内部固液两相流动之间的关系,在不同颗粒浓度和颗粒粒径下,采用计算流体力学-离散元法耦合计算方法对离心泵内部颗粒分布进行了预测,同时基于E/CRC磨损模型对离心泵壁... 磨损是导致离心泵性能和寿命降低的重要原因。为了研究离心泵磨损与内部固液两相流动之间的关系,在不同颗粒浓度和颗粒粒径下,采用计算流体力学-离散元法耦合计算方法对离心泵内部颗粒分布进行了预测,同时基于E/CRC磨损模型对离心泵壁面的磨损特性进行了计算。结果表明:颗粒在叶轮进口聚集并下沉,进入叶轮的颗粒沿叶片压力面运动,并从靠近后盖板侧进入蜗壳;叶轮主要的磨损区域位于叶片压力面以及压力面前缘和后缘与前、后盖板交界区域,蜗壳主要磨损区域集中在靠近后盖板侧;颗粒浓度从0.5%增大至2%时,叶片最大磨损率增大到原来的4.4倍,蜗壳最大磨损率增大到原来的3.8倍;颗粒粒径从0.4 mm增大至0.6 mm时,叶片最大磨损率减小到原来的34.2%,蜗壳最大磨损率减小到原来的29.8%。颗粒聚集区域,壁面碰撞频率也较高,叶轮和蜗壳的高磨损率区域与高碰撞频率区域高度重合,颗粒对壁面的碰撞是造成磨损破坏的重要原因。 展开更多
关键词 离心泵 固液两相流 磨损 碰撞频率 颗粒分布 CFD-DEM 颗粒浓度 粒径
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基于改进物理信息神经网络的轴流泵流场重构方法研究
4
作者 刘康 刘兴宁 +4 位作者 孙勇 刘良 贾贺 曾涛 张耀飞 《人民黄河》 北大核心 2026年第3期157-162,共6页
轴流泵流场信息是其运行稳定性分析和结构优化设计的依据,受测量技术限制在运行过程中难以获取完整流场信息。为此,提出一种改进物理信息神经网络(PINN)模型,用于稀疏数据情况下重构流场。首先通过分析流场物理约束、边界约束及流场约束... 轴流泵流场信息是其运行稳定性分析和结构优化设计的依据,受测量技术限制在运行过程中难以获取完整流场信息。为此,提出一种改进物理信息神经网络(PINN)模型,用于稀疏数据情况下重构流场。首先通过分析流场物理约束、边界约束及流场约束,描述流场问题;然后引入三维卷积神经网络(3D CNN)求解流场问题;最后采用有限体积法(FVM)进行数值模拟,获取稳态流速和压力分布信息,基于网格化预处理后采样1%的流场数据进行模型训练。以某简化轴流泵管道作为测试对象,验证所提出方法。结果表明:改进PINN模型重构流场与FVM数值模拟流场对比,压力基本吻合,流速变化趋势基本相同,仅在叶轮及导叶流场区域存在细微偏差,说明所提出的方法能够在稀缺数据和复杂边界条件下准确预测三维流场。 展开更多
关键词 改进物理信息神经网络 三维卷积神经网络 流场重构 轴流泵 有限体积法
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叶片进口边后掠对螺旋离心式航空燃油泵空化性能的影响
5
作者 韩伟 郦飞翔 +2 位作者 李仁年 谢文娟 强彦 《排灌机械工程学报》 北大核心 2026年第2期109-116,共8页
为探究叶片后掠角对燃油泵空化性能的影响规律,以某型号螺旋离心式燃油泵为研究对象,设计了5种不同后掠角θ_(i)的叶轮模型(θ_(i)=20°,40°,60°,80°,100°).基于RANS的两方程模型和Zwart空化模型,利用ANSYS CF... 为探究叶片后掠角对燃油泵空化性能的影响规律,以某型号螺旋离心式燃油泵为研究对象,设计了5种不同后掠角θ_(i)的叶轮模型(θ_(i)=20°,40°,60°,80°,100°).基于RANS的两方程模型和Zwart空化模型,利用ANSYS CFX软件进行内流场模拟,并通过与试验结果对比验证了数值计算方法的可靠性.研究结果表明,后掠角系数与相对空化系数NPSH_(r)^(*)呈三次函数关系,且NPSH_(r)^(*)随着后掠角的增大呈先减小后增大的趋势.在其他设计参数不变的前提下,当叶片进口边后掠角系数θ^(*)为0.32时,燃油泵的NPSH_(r)^(*)出现最小值0.79,此时螺旋离心式燃油泵的抗空化性能最佳.可见,螺旋离心式燃油泵采用叶片后掠设计可以抑制空泡的产生和发展,研究结果为优化螺旋离心式燃油泵设计提供了理论依据. 展开更多
关键词 螺旋离心泵 空化性能 叶片进口边后掠角 空泡 空化系数
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大型立式混流泵磁流体密封设计及试验研究
6
作者 王鹏 朱维兵 +3 位作者 张龙飞 夏远驰 颜招强 王和顺 《流体机械》 北大核心 2026年第1期16-22,共7页
针对大型立式混流泵存在的泄漏问题,结合具体工况,设计了一种便于拆装的剖分式磁流体密封装置;采用有限元分析软件对密封装置进行磁场仿真,通过拉丁超立方抽样方法在密封装置关键结构参数取值范围内设计训练样本,利用BP神经网络和遗传算... 针对大型立式混流泵存在的泄漏问题,结合具体工况,设计了一种便于拆装的剖分式磁流体密封装置;采用有限元分析软件对密封装置进行磁场仿真,通过拉丁超立方抽样方法在密封装置关键结构参数取值范围内设计训练样本,利用BP神经网络和遗传算法(GA)对结构参数进行寻优,并搭建实验台对优化后的密封装置进行耐压试验。结果表明:在密封间隙0.5 mm、极齿宽度1.0 mm、极齿槽宽4.95 mm、极齿高度4.85 mm时,密封装置的性能最优,其耐压值为0.871 MPa,相比优化前(0.437 MPa)提升了99.31%;在试验压力为0.2 MPa时,密封装置泄漏率低于规定的0.1 m^(3)/h,满足气密性测试,其密封性能已达到技术要求。研究可为解决大型立式混流泵的密封问题提供参考。 展开更多
关键词 立式混流泵 磁流体密封 神经网络 遗传算法
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大型泵站离心泵停机过程瞬态流场及叶轮应力特性分析
7
作者 王利英 张佳乐 +3 位作者 孙茂祥 杨文其 党博涛 樊红刚 《中国农村水利水电》 北大核心 2026年第1期120-125,共6页
为了研究离心泵机组停机过程中流道内的压力脉动特性及叶轮的暂态应力特性,本文基于泵站水道系统瞬变流的计算结果,模拟了离心泵机组停机过程,采用单向流固耦合方法分析了停机过程叶轮的应力和变形。计算结果表明,在停机过程中流道内的... 为了研究离心泵机组停机过程中流道内的压力脉动特性及叶轮的暂态应力特性,本文基于泵站水道系统瞬变流的计算结果,模拟了离心泵机组停机过程,采用单向流固耦合方法分析了停机过程叶轮的应力和变形。计算结果表明,在停机过程中流道内的监测点受动静干涉的影响较大。无叶区的压力脉动在对应的叶频(50 Hz)及其倍频处出现较大的脉动幅值,固定导叶入口区域该幅值则迅速减小,叶片压力面和吸力面上的压力脉动在导叶通过频率(89 Hz)处出现较大的脉动幅值。随着导叶开度的减小,无叶区高速水环的阻水效应和叶轮进口旋涡堵塞效应的联合作用导致流量急剧下降,叶轮内的水流变得紊乱,叶轮进口、固定导叶区域出现的旋涡,导致了监测点出现低频高幅值的脉动压力。停机过程最大等效应力发生在叶片与上下盖板的交接处,最大变形量发生在与叶轮出口临近处的盖板处,变形量从中心向边缘逐渐增大,最大等效应力为121.3 MPa,最大变形量为0.26 mm。 展开更多
关键词 离心泵 停机过程 流固耦合 压力脉动 应力
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轴流式核主泵卡转子事故下压力波特性
8
作者 杨从新 陈孝炎 +2 位作者 崔昊宇 郭艳磊 尹皓 《排灌机械工程学报》 北大核心 2026年第3期217-224,共8页
为研究卡转子事故工况下轴流式核主泵瞬态过渡过程与压力波传递情况,通过建立反应堆一回路系统的三维闭式等效流场模型,应用计算流体力学方法对核主泵转子卡滞事故过程中系统管路内的瞬态压力波及水力载荷特性进行数值模拟.模拟结果表明... 为研究卡转子事故工况下轴流式核主泵瞬态过渡过程与压力波传递情况,通过建立反应堆一回路系统的三维闭式等效流场模型,应用计算流体力学方法对核主泵转子卡滞事故过程中系统管路内的瞬态压力波及水力载荷特性进行数值模拟.模拟结果表明:转子卡滞会引发显著的水锤效应,导致管路内出现局部压力突变并以压力波形式传播,其中主泵进口处监测到最高压力峰值为16.60 MPa,压力容器出口处监测到最低压力谷值为14.61 MPa,压力波由此沿管路传播并逐渐耗散;在流动截面与方向变化处产生显著水力载荷,最大载荷出现在主泵进口附近弯管处,为3.22×10^(6) N,最小载荷位于反应堆压力容器进口弯管处,为8.94×10^(5) N;空间分布上,蒸汽发生器出口因靠近主泵进口而压力较高,U型管顶部因流向变化压力进一步增大,而进口段与阻力元件处压力较低,反应堆压力容器进口侧因接近主泵出口而压降更为明显.研究结果揭示了转子卡滞事故下系统内压力波及水力载荷的时空演变规律,对反应堆一回路安全设计与瞬态动力学分析具有重要工程意义. 展开更多
关键词 轴流泵 核主泵 反应堆冷却剂泵 转子卡滞 压力波 水锤
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考虑运行特性的风电齿轮箱轴承劣化态势感知
9
作者 赵洪山 张一波 +3 位作者 林诗雨 张绣梅 张扬帆 杨伟新 《动力工程学报》 北大核心 2026年第2期157-163,共7页
提出了一种考虑风机运行特性的劣化态势感知算法。首先,提出了一种基于损伤累积理论的动力学劣化态势指标,通过Hertz理论计算轴承劣化度(DL);其次,提出了一种结合混合长短期记忆(LSTM)-CatBoost预测器(HLCP)的劣化预测方法,通过引入轴... 提出了一种考虑风机运行特性的劣化态势感知算法。首先,提出了一种基于损伤累积理论的动力学劣化态势指标,通过Hertz理论计算轴承劣化度(DL);其次,提出了一种结合混合长短期记忆(LSTM)-CatBoost预测器(HLCP)的劣化预测方法,通过引入轴承转速作为时间序列输入的方法,考虑风机运行特性的影响,预测劣化度增长值;基于仿真模型计算轴承损伤临界值,从而预测轴承剩余寿命;最后,使用我国北方某风电场的振动和数据采集与监视控制系统(SCADA)数据进行验证。结果表明:所提出的劣化态势指标在预测趋势与历史趋势上的相似度约为74.42%,具有明显的趋势性和单调性;基于HLCP模型得到的剩余寿命预测结果与实际失效时间的误差仅为640 h,相较于未考虑风机运行特性的预测方法,误差减少了16 461 h。 展开更多
关键词 劣化指标 劣化态势感知 高速轴承 LSTM-CatBoost HERTZ
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基于改进灰狼算法的磁悬浮离心泵优化设计
10
作者 赵伟国 路一帆 《农业机械学报》 北大核心 2026年第1期280-289,共10页
为了提高磁悬浮离心泵的水力效率,选取某型号的磁悬浮离心泵为研究对象,在流量15 L/min、转速6000 r/min的工况下以泵的效率最大值作为优化目标,基于泵的基本方程采用Plackett-Burman试验设计筛选出对效率影响最为显著几何参数,最终选... 为了提高磁悬浮离心泵的水力效率,选取某型号的磁悬浮离心泵为研究对象,在流量15 L/min、转速6000 r/min的工况下以泵的效率最大值作为优化目标,基于泵的基本方程采用Plackett-Burman试验设计筛选出对效率影响最为显著几何参数,最终选出叶片进口边交点节圆直径、节圆切线与工作面切线的夹角、叶片工作面型线半径、叶片背面型线半径、前盖板轴面投影线与竖直方向的夹角作为优化变量。采用最优拉丁超立方设计方法设计了50组试验方案,并结合数值模拟的方法计算出相应的扬程和效率,引入RBF神经网络进行训练得到优化变量与优化目标之间的近似模型,最后利用改进后的灰狼算法进行寻优。结果表明:经过优化,磁悬浮离心泵的扬程提高了0.06 m,水力效率提高了0.56个百分点,同时流量-扬程曲线变得更加平滑,使泵的运行更加稳定;优化后叶轮流道变宽,流道内的压力梯度变小,漩涡在径向收缩,叶片工作面的漩涡几乎消失,流动状况有所改善;叶轮流道内湍动能分布更加合理,同时低湍动能区域增加,流动损失减少,叶片做功能力提高,水力效率也因此提高。 展开更多
关键词 磁悬浮离心泵 改进灰狼算法 RBF神经网络 水力效率 湿法刻蚀清洗设备
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隧道壁监测地铁运动状态与模型参数影响分析
11
作者 杨淑娟 赵亮 +2 位作者 张光槟 付伟庆 王建 《振动.测试与诊断》 北大核心 2026年第1期10-17,212,共9页
针对城市地铁安全运行状态监测问题,提出了基于隧道壁动力响应反推轨道结构动力参数来识别地铁运行状态的方法。首先,针对马蹄形和圆形隧道,分别测试地铁行驶中隧道壁的动力响应;其次,建立马蹄形和圆形隧道-轨道基础有限元模型,对测试... 针对城市地铁安全运行状态监测问题,提出了基于隧道壁动力响应反推轨道结构动力参数来识别地铁运行状态的方法。首先,针对马蹄形和圆形隧道,分别测试地铁行驶中隧道壁的动力响应;其次,建立马蹄形和圆形隧道-轨道基础有限元模型,对测试工况进行模拟以校验有限元模型的准确性;然后,利用有限元模型研究不同类型隧道、道床和峰期激振力对地铁运行状态识别效果的影响;最后,通过变参数分析,研究地铁浮置板弹簧隔振器发生不同损伤数量、程度和位置对隧道壁动态响应的影响规律。结果表明:相比马蹄形隧道,圆形隧道壁加速度峰值提高了79.0%;采用浮置板道床可降低加速度峰值达57.5%;不同时段隧道壁加速度响应表现出明显差异,高峰期时隧道壁加速度响应较大。该研究在工程上可对隧道壁监测地铁运行状态提供参考。 展开更多
关键词 有限元模型 隧道壁响应 弹簧隔振器 参数分析
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基于空间谱分析的混流泵启动冲击特性研究
12
作者 王子瑞 宣奕帆 +1 位作者 朱国俊 王李科 《水电与抽水蓄能》 2026年第1期92-98,108,共8页
启动过程中,混流泵内部复杂的瞬变流动会引发其振动和压力脉动中冲击特性的变化。本文通过多通道测试系统采集了不同启动方式下混流泵的主轴振动和叶轮出口压力脉动信号,并基于非稳态信号处理方法分析了不同启动方式对主轴振动和压力脉... 启动过程中,混流泵内部复杂的瞬变流动会引发其振动和压力脉动中冲击特性的变化。本文通过多通道测试系统采集了不同启动方式下混流泵的主轴振动和叶轮出口压力脉动信号,并基于非稳态信号处理方法分析了不同启动方式对主轴振动和压力脉动冲击特性的影响,同时还探究了二者之间的相关性。结果表明,主轴振动高能量幅值主要集中于其旋转频率f_(n),且最大幅值出现在其能熵比最大处;随着转速的升高压力脉动的均方根值均呈现上升的趋势;在启动过程中叶轮出口压力脉动的功率谱峰值均出现在叶片通过频率4f_(n)及其高次谐波8f_(n),并且在8f_(n)的幅值更为突出;在启动过程中,主轴振动和叶轮出口压力脉动之间的互功率谱峰值均出现在旋转频率f_(n)频段处;指数启动时,由压力脉动至主轴振动的信息传递率最为突出。研究结论为抑制混流泵冲击特性及提高混流泵启动过程中的稳定性提供了参考。 展开更多
关键词 混流泵 伪频谱估计 互功率谱 信息传递熵 主轴振动
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基于反问题设计的泥泵叶片性能改进研究
13
作者 刘永辉 张丁文 +4 位作者 王孟飞 刘禹岐 吕忠利 李延龙 韩傲 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期129-137,共9页
为解决泥泵叶片在航道疏浚、河湖清淤工程作业过程中效率较低和经济性较差的问题,本文将反问题设计方法引入到泥泵叶片的水动力学特性设计研究中,深入探究不同叶片载荷分布形式对泥泵叶片水动力学特性影响规律。本研究以叶片载荷分布形... 为解决泥泵叶片在航道疏浚、河湖清淤工程作业过程中效率较低和经济性较差的问题,本文将反问题设计方法引入到泥泵叶片的水动力学特性设计研究中,深入探究不同叶片载荷分布形式对泥泵叶片水动力学特性影响规律。本研究以叶片载荷分布形式为设计变量,建立了4种叶片模型方案,包括:前、后盖板均为前加载形式;前盖板前加载及后盖板后加载形式;前盖板后加载及后盖板前加载形式;前、后盖板均为后加载形式。然后结合计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)方法,对不同叶片载荷分布形式对泥泵叶片水动力学特性的影响机理展开研究。结果表明:在这4种叶片载荷分布形式中,前盖板后加载及后盖板前加载的叶片载荷分布形式均可以有效提升原始设计的扬程和效率。这是因为该载荷分布形式增大了叶片压力面和吸力面之间的压力差,同时消除了原始设计在流道中间位置存在的低速区域,使流道内流体流动更加顺畅。与原始设计相比,该方案在设计工况下的扬程提升了2.61 m,效率增加了2.47%。本研究成果可为大型泥泵叶片的优化设计提供理论依据。 展开更多
关键词 泥泵 叶片 反问题设计 载荷分布 数值模拟 优化设计
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“玲龙一号”电动主给水泵组技术及应用综述 被引量：1
14
作者 赵芳 屈婷婷 +1 位作者 高国红 陈柏元 《水泵技术》 2026年第1期1-5,共5页
“玲龙一号”作为我国自主研发的小型模块化反应堆,有效弥补了大型核电机组的应用空白,其一体化设计显著提升了反应堆固有安全性。电动主给水泵组作为其二回路给水系统的关键设备,在技术参数、结构设计及调速模式等方面开创了二回路主... “玲龙一号”作为我国自主研发的小型模块化反应堆,有效弥补了大型核电机组的应用空白,其一体化设计显著提升了反应堆固有安全性。电动主给水泵组作为其二回路给水系统的关键设备,在技术参数、结构设计及调速模式等方面开创了二回路主给水泵组的全新范例。在研制过程中,相继开展了热-固耦合分析、热态耐久运转、动态性能测试、惰转性能测试等多项分析和试验,使得泵组的安全可靠性得到充分验证。研究为“玲龙一号”工程应用提供了技术支撑,也为后续小型模块化反应堆给水系统的设计、优化及工程实践提供了重要参考。 展开更多
关键词 核电站用泵 “玲龙一号” 电动主给水泵组
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汽车客运站车致振动舒适度及浮置板减振效果分析
15
作者 夏小虎 花雨萌 +2 位作者 易涛 谢伟平 李汉唐 《振动与冲击》 北大核心 2026年第6期249-256,共8页
汽车客运站内大型客车在楼板上行驶导致的振动可引起建筑内办公用房的舒适度问题,而其减振措施鲜有研究。以某汽车客运站为研究对象,建立结构有限元模型以及7自由度竖向车辆多体动力学模型,进行车辆-车站结构耦合振动分析,并通过对比实... 汽车客运站内大型客车在楼板上行驶导致的振动可引起建筑内办公用房的舒适度问题,而其减振措施鲜有研究。以某汽车客运站为研究对象,建立结构有限元模型以及7自由度竖向车辆多体动力学模型,进行车辆-车站结构耦合振动分析,并通过对比实测数据验证计算模型的准确性;计算评价客车运行引发的结构振动舒适度,超标后采用在行车道布置浮置板的措施进行减振。研究结果表明:客运站车致振动主频范围为10~40 Hz,接近楼板基频;车致振动响应与客车车速呈正相关;行车道上层办公区域楼板振动舒适度超标明显,布置浮置板后减振效果最高可达10 dB以上,使建筑满足舒适度的要求。研究结论可为此类结构的减振设计提供参考。 展开更多
关键词 汽车客运站 车致振动 振动舒适度 车板耦合 减振措施 浮置板
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诱导轮离心泵速度系数水力设计方法及其实验研究
16
作者 沙毅 曹玉华 +3 位作者 李林 李彦霞 周金伟 陈秋帆 《机电工程》 北大核心 2026年第1期159-167,共9页
针对如何简明扼要设计出诱导轮离心泵,并揭示其与同比转数普通离心泵在结构和性能上的主要差别的问题,在离心泵速度系数水力设计基础上,进一步拟合出了诱导轮离心泵容积效率和叶轮进口速度系数改型计算公式,总结出了诱导轮离心泵的简明... 针对如何简明扼要设计出诱导轮离心泵,并揭示其与同比转数普通离心泵在结构和性能上的主要差别的问题,在离心泵速度系数水力设计基础上,进一步拟合出了诱导轮离心泵容积效率和叶轮进口速度系数改型计算公式,总结出了诱导轮离心泵的简明设计方法。首先,阐述了普通离心泵叶轮的水力几何计算过程和诱导轮离心泵速度系数水力设计过程,成功地开发出了比转数n_(s)=70型CB250-140-330普通离心泵和YCB120-85-260诱导轮离心泵产品,以此验证该设计方法的实用性、简要性、优化性和准确性;然后,通过普通离心泵和诱导轮离心泵性能试验,对泵性能试验曲线进行了对比分析,阐述了诱导轮离心泵在泵效率、汽蚀余量(NPSH)等方面的技术指标和主要特性;最后,运用汽蚀基本方程式进行了分析,阐明了诱导轮离心泵抗汽蚀原理。研究结果表明:加装诱导轮可以使离心泵的汽蚀余量(NPSH)下降到1 m及以下,但比同类型普通离心泵效率降低了2.6%。该研究阐述了一个完整、全面的诱导轮离心泵研发案例,可为今后诱导轮离心泵的优化设计提供科学依据。 展开更多
关键词 诱导轮离心泵 结构和性能分析 容积效率 叶轮进口直径计算公式 技术指标参数 汽蚀余量
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湍流模型对叶片泵气液流动特性的影响分析
17
作者 李慧闯 张毅 +4 位作者 汤亦平 朱建忠 张文武 姚志峰 王福军 《工程热物理学报》 北大核心 2026年第2期476-482,共7页
为探究不同湍流模型对叶片泵内气液流动特性的影响,选取一轴流式叶片泵为研究对象,采用k-ε、RNG k-ε、Baseline k-ω及SST k-ω四种湍流模型分别对四种进口含气率工况(5%、9%、12%、15%)下叶片泵内的气液流动进行了数值模拟。结果表明... 为探究不同湍流模型对叶片泵内气液流动特性的影响,选取一轴流式叶片泵为研究对象,采用k-ε、RNG k-ε、Baseline k-ω及SST k-ω四种湍流模型分别对四种进口含气率工况(5%、9%、12%、15%)下叶片泵内的气液流动进行了数值模拟。结果表明,SST k-ω湍流模型预测的叶片泵增压值和气体分布与试验结果较吻合;而Baseline k-ω、k-ε和RNG k-ε湍流模型在高进口含气率条件下预测的叶片泵增压值与试验值的误差较大;并且k-ε和RNG k-ε湍流模型高估了导叶进口处的含气率值。因此,在数值模拟叶片泵内的气液流场时推荐使用SST k-ω湍流模型。 展开更多
关键词 叶片泵 气液流动 湍流模型 数值模拟 气体分布
原文传递
吸入涡和淹没深度对离心泵压力脉动及振动的影响
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作者 刘博星 冯建军 +3 位作者 沈博涵 朱国俊 王李科 罗兴锜 《水利学报》 北大核心 2026年第2期306-318,共13页
泵站在低水深情况运行不可避免地引入吸入涡,导致强烈的水力激振,威胁泵站安全运行。本研究基于立式离心泵试验平台,通过试验方法探究了不同淹没深度下离心泵吸入涡诱发的压力脉动与振动特性,采用高速摄像捕捉了11种不同淹没深度下的吸... 泵站在低水深情况运行不可避免地引入吸入涡,导致强烈的水力激振,威胁泵站安全运行。本研究基于立式离心泵试验平台,通过试验方法探究了不同淹没深度下离心泵吸入涡诱发的压力脉动与振动特性,采用高速摄像捕捉了11种不同淹没深度下的吸入涡形态演变规律,并同步采集了压力脉动和振动信号。结果表明:当淹没深度低于临界值时,吸入涡从稳定贯通态逐渐发展为携气破碎态,涡核尺度增大且稳定性降低。压力脉动分析显示,低淹没深度下吸入涡诱导的低频脉动取代叶频成为主导频率,峰峰值提升62%,且最大峭度增至5.2,流动冲击性显著增强。振动信号特征表明,轴向振动幅值随淹没深度降低增长90%,径向振动的非对称性随淹没深度降低而加剧。传递熵分析证实低频压力脉动是振动加剧的主要激励源。本研究通过高速摄像捕捉涡形态并同步采集压力脉动和振动信号的创新方法,系统揭示了吸入涡演化周期与低频水力激振的耦合机制,为泵站振动预警与安全运行控制提供直接理论依据。 展开更多
关键词 泵站 吸入涡 淹没深度 压力脉动 振动
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离心泵叶片几何外形偏差对其性能影响的不确定性分析
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作者 陈学炳 杨博文 +2 位作者 张人会 郭广强 蒋利杰 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2026年第2期426-433,共8页
为了揭示离心泵在加工制造过程中产生的叶片几何外形偏差不确定性对其水力性能及内部流动的影响机理,本文基于高斯过程结合主成分分析法,构建了离心泵叶片几何外形偏差特征参数化表征模型,并采用非嵌入式多项式混沌方法对叶片几何外形... 为了揭示离心泵在加工制造过程中产生的叶片几何外形偏差不确定性对其水力性能及内部流动的影响机理,本文基于高斯过程结合主成分分析法,构建了离心泵叶片几何外形偏差特征参数化表征模型,并采用非嵌入式多项式混沌方法对叶片几何外形偏差导致的泵水力性能与内流动的随机不确定性进行量化分析。结果表明:不同流量工况下叶片几何外形偏差不确定性对叶轮内流场的影响有所差异,在小流量工况下,影响主要集中在叶片出口附近;而在设计及大流量工况下,对叶片吸力面及叶轮进口的影响更大,且相比而言,小流量工况所受影响明显大于设计及大流量工况。由于叶片几何外形偏差不确定性造成的叶轮内流场变化,进而对泵的水力性能造成一定波动,其中扬程和效率下降的最大降幅分别为1.0 m和3.0%。对不同流量工况下离心泵的叶片几何外形偏差不确定性进行量化分析,可以为其稳健性流动设计提供重要的理论依据与参考。 展开更多
关键词 离心泵 几何偏差 水力性能 内流动 高斯过程 主成分分析 不确定性分析 非嵌入式多项式混沌
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基于主成分分析和Transformer模型的离心泵耦合故障智能诊断方法
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作者 姜大连 许文 +3 位作者 吴尉 陈涛 周许杰 董亮 《机电工程》 北大核心 2026年第3期627-636,共10页
针对离心泵单一故障、耦合故障及不同程度故障在诊断过程中存在模式识别难度大、特征提取复杂度高及数据非线性可分等问题,提出了一种基于主成分分析(PCA)与Transformer模型的智能故障诊断方法。首先,对多源异构传感器采集的原始振动信... 针对离心泵单一故障、耦合故障及不同程度故障在诊断过程中存在模式识别难度大、特征提取复杂度高及数据非线性可分等问题,提出了一种基于主成分分析(PCA)与Transformer模型的智能故障诊断方法。首先,对多源异构传感器采集的原始振动信号进行了归一化预处理,以消除量纲差异并提升数据可靠性;然后,采用PCA对数据进行了降维处理,有效剔除了冗余信息,保留了最具判别性的关键特征;接着,完成预处理后,根据数据规模调整了Transformer模型中注意力机制头数等参数,并在优化后的网络结构上对PCA-Transformer模型进行了深度学习训练;最后,采用实验验证了PCA-Transformer模型在故障识别中的有效性。研究结果表明:预处理后的模型诊断准确率提升至99%,较原始数据提高了3%;训练准确率提升了2.5%,训练损失降低了75%。该方法在离心泵的单一故障、耦合故障及不同发展阶段的识别中均表现出良好性能,可为设备的智能监测与安全运行提供有力支撑。 展开更多
关键词 离心泵 故障诊断模型 主成分分析 Transformer理论 注意力机制 数据降维处理 智能监测
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