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基于改进灰狼算法的磁悬浮离心泵优化设计
1
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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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
2
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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诱导轮离心泵速度系数水力设计方法及其实验研究
3
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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考虑颗粒动态尺度影响的固液相间阻力修正模型研究
4
作者 张自超 张利红 李延频 《农业机械学报》 北大核心 2026年第1期262-272,共11页
阻力模型是影响悬移质固液两相流固相浓度分布计算结果的重要因素,现有的相间阻力模型未考虑颗粒动态尺度引起的周围流体湍流强度改变对颗粒运动和扩散的影响,导致固相浓度计算结果与试验值相比仍有误差。为此,针对悬移质固液两相流,采... 阻力模型是影响悬移质固液两相流固相浓度分布计算结果的重要因素,现有的相间阻力模型未考虑颗粒动态尺度引起的周围流体湍流强度改变对颗粒运动和扩散的影响,导致固相浓度计算结果与试验值相比仍有误差。为此,针对悬移质固液两相流,采用流体湍流强度变化率与颗粒动态尺度的表达式,对MTE-Wen-Yu模型进行修正得到改进的PDS-MTE-Wen-Yu模型。通过圆管内固液两相流数值计算对改进模型进行了验证。结果表明,在不同进口流速、不同进口固相浓度和不同固相颗粒粒径时,相比于Wen-Yu模型和MTE-Wen-Yu模型,PDS-MTE-Wen-Yu模型计算得到的固相浓度分布与试验值更加吻合,计算精度更高。在湍流核心区,PDS-MTE-Wen-Yu模型和MTE-Wen-Yu模型的计算精度基本相同;但在近壁区内,PDS-MTE-Wen-Yu模型具有更高的计算精度。但是,随着颗粒粒径和固相浓度的增大,由于大粒径颗粒的惯性增大,湍流改变对颗粒的影响随之降低,PDS-MTE-Wen-Yu模型的计算误差逐渐增大。在固液两相流压力场计算时,MTE-Wen-Yu模型和PDS-MTE-Wen-Yu模型计算得到的压力降基本相同,都更接近试验值,但仍存在一定的误差。因此,PDS-MTE-Wen-Yu模型具有较高的计算精度,更适用于固相颗粒粒径较小的低浓度悬移质固液两相流固相浓度和小流速、低浓度固液两相流压力场的计算。 展开更多
关键词 固液两相流 悬移质 阻力修正模型 颗粒动态尺度 湍流修正函数
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口环间隙对电潜泵轴向力及流场的影响
5
作者 付军 孙晨曦 +2 位作者 范文 杜丹阳 周岭 《西华大学学报(自然科学版)》 2026年第1期80-89,共10页
电潜泵是油气资源开发利用的关键设备,提高其水力性能及运行稳定性至关重要。为揭示口环间隙对电潜泵轴向力及性能的影响机制,采用SST k-ω湍流模型对电潜泵在不同口环间隙下的三维流场进行数值模拟,分析电潜泵轴向力及其性能的变化规律... 电潜泵是油气资源开发利用的关键设备,提高其水力性能及运行稳定性至关重要。为揭示口环间隙对电潜泵轴向力及性能的影响机制,采用SST k-ω湍流模型对电潜泵在不同口环间隙下的三维流场进行数值模拟,分析电潜泵轴向力及其性能的变化规律,并对压力、速度、涡结构等关键流动参数进行对比分析。结果表明:随着间隙泄漏量的增加,流场稳定性降低,扬程和效率略有下降;口环间隙的变化对电潜泵的轴向力有显著影响,额定流量工况下前口环间隙减小50%时轴向力下降约32.33%;后口环间隙减小50%时轴向力下降约63.69%。 展开更多
关键词 电潜泵 口环间隙 数值模拟 轴向力
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草酸二甲酯离心泵机械密封频繁泄漏原因分析及改进
6
作者 张辉 柴蕊 《中氮肥》 2026年第1期54-58,共5页
四川正达凯新材料有限公司一期600kt/a气头聚酯级乙二醇装置于2025年4月开始试生产,整体运行情况较好;但装置投料试车前后的一段时间内草酸二甲酯(DMO)泵(中心线安装式单级悬臂离心泵,含一塔塔釜泵、二塔塔釜泵、三塔进料泵、三塔塔釜... 四川正达凯新材料有限公司一期600kt/a气头聚酯级乙二醇装置于2025年4月开始试生产,整体运行情况较好;但装置投料试车前后的一段时间内草酸二甲酯(DMO)泵(中心线安装式单级悬臂离心泵,含一塔塔釜泵、二塔塔釜泵、三塔进料泵、三塔塔釜泵、四塔侧线泵、四塔塔釜泵)频繁发生机械密封(JTB静止型集装式机械密封)泄漏。通过对DMO泵投料试车前甲醇工况、投料试车后DMO工况机械密封泄漏情况的分析,认为其机械密封损坏原因主要有机械密封干摩擦(密封腔存在气体未排净或发生了汽蚀)、机械密封预热时静环胀裂、冲洗腔进入杂质、机械密封动/静环端面黏连,加之泵密封腔的细节设计上及密封腔移热设计上存在不足,以及蒸汽伴热系统设计上有较多操作步骤而存在诸多不确定因素(如操作执行不到位)。为此,对此批DMO泵实施了一系列优化改进(如泵盖改造、伴热方案改进,并编制了DMO泵操作规程等),其后DMO泵再未出现过非正常的机械密封损坏,现此批DMO泵已能稳定运行。 展开更多
关键词 乙二醇装置 草酸二甲酯(DMO)泵 投料试车 甲醇工况 DMO工况 机械密封泄漏 原因分析 优化改进
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基于SG2000系统诊断分析并解决脱碳系统溶液循环泵振动问题
7
作者 尹崇钢 刘登正 曹栋 《中氮肥》 2026年第1期63-66,共4页
四川泸天化股份有限公司150kt/a气头合成氨装置脱碳系统设有3台双吸单级离心式溶液循环泵(P201A/B/C,常规运行方式为“P201A与P201C并联运行,P201B备用”,P201通过联轴器由电机驱动,其轴封为机械密封),总体运行情况较好。2020年以来,P20... 四川泸天化股份有限公司150kt/a气头合成氨装置脱碳系统设有3台双吸单级离心式溶液循环泵(P201A/B/C,常规运行方式为“P201A与P201C并联运行,P201B备用”,P201通过联轴器由电机驱动,其轴封为机械密封),总体运行情况较好。2020年以来,P201频繁出现振动大故障而不得不切换运行及突发检修的状况,而泸天化现场小机泵维护修理涉及加工制作的业务大多外委。为更好地进行小机泵的预防性和预知性维修管理,泸天化自2021年开始系统性地在一些重要机泵上投用沈鼓测控SG2000机泵群无线·云在线状态监测系统,借助于SG2000系统先进的在线状态监测诊断分析手段,针对P201检修作业进行攻关,提出了系统化的相关振动成因分析及其处理方法,通过全面开展预知性维修工作,有效管控了P201维修过程各环节的工作质量,明显改善了其服役状态。 展开更多
关键词 脱碳系统 双吸单级离心式溶液循环泵 振动大 SG2000在线状态监测系统 诊断分析 应对措施 检修工作重点
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探析铸铁叶轮在单吸与双吸泵应用中的影响及性能优化
8
作者 张占儒 姜宗旭 许福生 《粘接》 2026年第2期502-506,共5页
针对单吸泵与双吸泵铸铁叶轮的水力性能与耐久性进行理论分析,以SL0150-570A型双吸泵为例(流量5112 m^(3)/h,扬程47 m,转速1 488 r/min),探讨叶轮几何参数与材质特性的协同作用机制。研究结果表明:双吸泵叶轮通过双侧进水设计可优化流... 针对单吸泵与双吸泵铸铁叶轮的水力性能与耐久性进行理论分析,以SL0150-570A型双吸泵为例(流量5112 m^(3)/h,扬程47 m,转速1 488 r/min),探讨叶轮几何参数与材质特性的协同作用机制。研究结果表明:双吸泵叶轮通过双侧进水设计可优化流场稳定性,但铸铁材质耐蚀性不足,易引发表面磨损与腐蚀;将叶片数量增至8片且角度调至25°可提升流量至5 150 m^(3)/h、扬程至49 m,效率达88%;叶片的负积叠布局与交错设计可有效抑制压力脉动,降低振动与噪声;采用表面强化技术(如激光沉积铜合金涂层)和周期性维护可有效延缓泥沙冲蚀与疲劳失效。本研究为高负荷工况下叶轮的结构优化、材质选择及可靠性提升提供了理论依据。 展开更多
关键词 双吸泵 叶轮 铸铁 几何参数 性能优化
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蜗壳式离心泵内固液两相非定常流动特征研究
9
作者 卢永 《石油化工设备技术》 2026年第1期44-51,I0002,I0003,共10页
文章针对蜗壳式离心泵输送含沙介质开展固液两相流数值仿真研究.利用CFD(计算流体力学)方法建立离心泵的全流场流道,开展不同流量、不同粒径和不同浓度的非定常计算,并结合传统流场分析和涡动力学的方法对不同计算工况下的内部流场进行... 文章针对蜗壳式离心泵输送含沙介质开展固液两相流数值仿真研究.利用CFD(计算流体力学)方法建立离心泵的全流场流道,开展不同流量、不同粒径和不同浓度的非定常计算,并结合传统流场分析和涡动力学的方法对不同计算工况下的内部流场进行分析对比.研究结果显示:固相颗粒粒径和浓度的增大均会造成泵扬程的降低,但是在额定设计工况下,扬程的降低比例要小于偏工况条件;在一定浓度和流量条件下,增大或减小粒径都会降低压力脉动,当粒径不变时,固相浓度增大则会降低蜗壳内非定常流动的压力脉动幅值;在蜗室内隔舌处存在较大的Q值,因此在各种工况下隔舌处压力脉动幅值均最大,环蜗室圆周存在较大范围的涡带,这造成了蜗室内不均匀的压力脉动变化. 展开更多
关键词 离心泵 固液两相流 压力脉动 Q准则
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废碱氧化装置高速泵机封泄漏分析及改造
10
作者 秦德鑫 崔凡 +2 位作者 汪翔 马其 兰田 《设备管理与维修》 2026年第1期145-148,共4页
某煤化工公司废碱氧化装置高速泵是该装置重点核心设备,自2016年开车以来机封频繁失效,8 a更换机封近百套,针对该问题从机封结构、材质选型、冲洗方案等方面分析机泵机封失效的原因,通过实施改进,取得了良好效果。
关键词 高速泵 机封改造 泄漏分析
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基于正交数值试验的钟形进水流道导流锥优化
11
作者 徐峻 周大庆 +1 位作者 王浩博 李汶杰 《排灌机械工程学报》 北大核心 2026年第2期117-124,共8页
针对某大型立式潜水轴流泵站的钟形进水流道存在吸水室流态不佳、进水条件不良、装置效率偏低等问题,基于雷诺时均N-S方程和Realizable k-ε湍流模型,采用数值模拟方法对该流道的导流锥结构进行优化.以进水流道水力损失、出口流速分布... 针对某大型立式潜水轴流泵站的钟形进水流道存在吸水室流态不佳、进水条件不良、装置效率偏低等问题,基于雷诺时均N-S方程和Realizable k-ε湍流模型,采用数值模拟方法对该流道的导流锥结构进行优化.以进水流道水力损失、出口流速分布均匀度及水流入泵平均角为评价指标,在合理范围内对椭圆形导流锥尺寸进行优化设计、模拟与性能对比分析.结果表明:导流锥长短半轴最佳尺寸为长半轴a=1.0D、短半轴b=0.4D(D为叶轮直径).优化后,进水流道水力损失为0.189 m,较优化前减少0.028 m;出口流速均匀度达94.28%,提升10.96%;水流入泵平均角为87.80°,增大1.02°.优化后泵装置效率和扬程均显著提高:在设计流量7.0 m3/s下,效率由64.39%提升至67.74%,扬程由9.62 m提高至9.98 m,装置效率最大提升5.81%.对优化方案进行模型试验,在设计流量下测得效率为67.03%,对应扬程为9.82 m,性能指标达到较高水平.数值模拟的性能曲线与试验结果吻合较好,效率最大偏差小于3%,证明了模拟结果的可靠性.研究成果可为同类泵站钟形进水流道的设计与优化提供参考. 展开更多
关键词 钟形进水流道 导流锥 正交数值试验 优化设计 模型试验
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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
12
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
13
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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空化工况下喷水推进泵内涡结构的时空演化
14
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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离心泵内气液两相流噪声特性研究
15
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
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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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不同导叶布置方式下大型离心泵流固耦合研究
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作者 张海丽 林远航 樊红刚 《人民长江》 北大核心 2025年第12期191-197,211,共8页
离心泵正在朝着大型化、大流量、大功率的趋势发展,而目前研究大都仍在模型泵上开展,对于原型泵的性能尤其是流固耦合特性的研究较少。为了探究大型离心泵的结构应力和形变分布规律,采用单向流固耦合方法对原型离心泵开展了数值模拟研究... 离心泵正在朝着大型化、大流量、大功率的趋势发展,而目前研究大都仍在模型泵上开展,对于原型泵的性能尤其是流固耦合特性的研究较少。为了探究大型离心泵的结构应力和形变分布规律,采用单向流固耦合方法对原型离心泵开展了数值模拟研究,重点分析讨论了不同导叶布置方式下大型离心泵的应力应变特性。结果表明:①在固定导叶和活动导叶离心泵中,最大形变、最大应力和最大应变均出现在叶轮最大半径的出口位置;②相较于固定导叶的方案,离心泵增加活动导叶后,应力应变的周向非均匀分布得到了明显的抑制;③在固定导叶离心泵中,随着流量的增加,最大形变逐渐减小,最大应力和最大应变则逐渐增大;在活动导叶离心泵中,随着流量的增加,最大形变、最大应力和最大应变均逐渐减小;活动导叶离心泵的最大数值显著高于固定导叶离心泵。 展开更多
关键词 离心泵 导叶 流固耦合 应力应变 流体机械
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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
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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
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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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