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基于反问题设计的泥泵叶片性能改进研究
1
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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航道疏浚工程中绞吸船多级泥泵串联吹填工艺的应用 被引量：1
2
作者 袁春澍 《珠江水运》 2025年第7期136-138,共3页
为探索绞吸挖泥船多级泥泵串联吹填工艺在航道疏浚中应用的技术要点,以某进港航道疏浚工程为例,在提出疏浚方案的基础上对泥泵扬程、管路水头、接力泵位置等参数取值进行量化分析,从设备配置、排泥管线铺设、接力泵船布设、合泵、脱泵... 为探索绞吸挖泥船多级泥泵串联吹填工艺在航道疏浚中应用的技术要点,以某进港航道疏浚工程为例,在提出疏浚方案的基础上对泥泵扬程、管路水头、接力泵位置等参数取值进行量化分析,从设备配置、排泥管线铺设、接力泵船布设、合泵、脱泵停车等方面对绞吸船多级泥泵串联吹填疏浚施工要点进行阐述。结果表明,将原绞吸挖泥船单独作业方案调整为绞吸船多级泥泵串联吹填施工方案后,较好地解决了疏浚土运输方面的限制和疏浚土长排距输送效能不足的问题,使船组疏浚工效显著提高。 展开更多
关键词 航道疏浚 绞吸船 多级泥泵 串联 吹填工艺
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泥浆质量浓度对挖泥船泥泵工况的影响 被引量：3
3
作者 陈志坚 朱汉华 +1 位作者 范世东 熊庭 《船海工程》 北大核心 2016年第4期170-172,共3页
针对疏浚作业中由于泥泵剧烈振动引起蜗壳变形和噪声的问题,以某型绞吸挖泥船上的泥泵为研究对象,利用Pro/E软件建立泥泵的三维模型,采用有限元法进行仿真分析,结果表明,泥泵的最大应力位于靠近隔舌的叶轮出口壁面处,泥泵振动与泥浆质... 针对疏浚作业中由于泥泵剧烈振动引起蜗壳变形和噪声的问题,以某型绞吸挖泥船上的泥泵为研究对象,利用Pro/E软件建立泥泵的三维模型,采用有限元法进行仿真分析,结果表明,泥泵的最大应力位于靠近隔舌的叶轮出口壁面处,泥泵振动与泥浆质量浓度有关,振幅变化与振动阶次有关。 展开更多
关键词 绞吸挖泥船 泥浆质量浓度 泥泵应力 泥泵振动
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大型绞吸挖泥船泥泵封水系统设计 被引量：2
4
作者 黄超 刘亚东 +1 位作者 何炎平 余龙 《机电设备》 2017年第5期37-42,共6页
泥泵封水系统是关系到挖泥船泥泵能否正常工作和使用寿命长短的重要组成部分,需要根据大型绞吸挖泥船特点和要求,对其泥泵封水系统进行设计研究。文章将泥泵封水系统分为供水净化系统、封水泵及管路系统、封水泵控制系统三个主要部分,... 泥泵封水系统是关系到挖泥船泥泵能否正常工作和使用寿命长短的重要组成部分,需要根据大型绞吸挖泥船特点和要求,对其泥泵封水系统进行设计研究。文章将泥泵封水系统分为供水净化系统、封水泵及管路系统、封水泵控制系统三个主要部分,对每个部分进行了详细分析和设计研究,最后结合大型绞吸挖泥船特点和要求,设计出了适合大型绞吸挖泥船的泥泵封水系统。 展开更多
关键词 挖泥船 泥泵封水泵 泥泵封水系统 封水泵控制
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基于PIV的泥泵叶轮内颗粒相对速度场的研究 被引量：7
5
作者 徐立群 倪福生 +1 位作者 刘明星 顾磊 《流体机械》 CSCD 北大核心 2017年第5期6-10,共5页
泥泵是挖泥船的核心设备,泥泵性能与叶轮内泥砂颗粒的运动密切相关。本文采用PIV(粒子图像测速)测量技术,分别对中砂(粒径0.2~0.4 mm)和粗砂(粒径0.8~1 mm)在叶轮内的运动速度进行了测量。研究表明:中砂颗粒沿流道的相对速度变化趋势与... 泥泵是挖泥船的核心设备,泥泵性能与叶轮内泥砂颗粒的运动密切相关。本文采用PIV(粒子图像测速)测量技术,分别对中砂(粒径0.2~0.4 mm)和粗砂(粒径0.8~1 mm)在叶轮内的运动速度进行了测量。研究表明:中砂颗粒沿流道的相对速度变化趋势与液相相似,均在流道前半段出现高速区,在后半段出现低速区,且中砂颗粒的相对速度值均高于液相;而粗砂颗粒在叶轮流道内相对速度值变化较小,在流道前半段低于液相,在后半段与液相相差不大。 展开更多
关键词 相对速度 中砂 粗砂 叶轮 泥泵 PIV
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基于CFD和模型试验的水下泥泵优化设计研究 被引量：8
6
作者 庄海飞 王文魁 +2 位作者 郑琳珠 杨晨 胡京招 《中国农村水利水电》 北大核心 2015年第10期130-132,140,共4页
泥泵是绞吸挖泥船的心脏设备,泥泵的效率直接影响着挖泥船的施工效率。本文结合CFD和模型试验,基于流体仿真软件,采用标准k-ε湍流模型,模拟了大型水下泥泵的三维流场,预测了泥泵的水力性能,并采用增大叶片包角,减小叶片出口角等方法对... 泥泵是绞吸挖泥船的心脏设备,泥泵的效率直接影响着挖泥船的施工效率。本文结合CFD和模型试验,基于流体仿真软件,采用标准k-ε湍流模型,模拟了大型水下泥泵的三维流场,预测了泥泵的水力性能,并采用增大叶片包角,减小叶片出口角等方法对叶片进行了优化,提高了扬程曲线的斜率,最高水力效率达到了86%;基于相似定律,按照1∶4的比例设计制造了模型泵,在试验台上进行了外特性试验。结果证明,优化设计的水下泥泵外特性与预测相符,验证了绞吸挖泥船水下泥泵的设计方法。 展开更多
关键词 绞吸挖泥船 泥泵 CFD 模型试验
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挖泥泵数值仿真与实测比较 被引量：5
7
作者 彭光杰 王正伟 杨文 《流体机械》 CSCD 北大核心 2005年第12期19-22,共4页
通过求解包括进水管、叶轮、泵体等过流部件在内的水泵流道内的三维稳定雷诺平均Navier-Stokes方程,获得水泵内部的流场分布特征。对计算结果与实测结果进行了对比。表明计算所得流量-扬程曲线与实测值吻合良好;流量-效率曲线在小流量... 通过求解包括进水管、叶轮、泵体等过流部件在内的水泵流道内的三维稳定雷诺平均Navier-Stokes方程,获得水泵内部的流场分布特征。对计算结果与实测结果进行了对比。表明计算所得流量-扬程曲线与实测值吻合良好;流量-效率曲线在小流量相差较大,在大流量吻合得较好。虽然在部分运行工况模拟计算不是很准确,但计算的各工况压力、速度分布以及整个流道的其它流动特性,对分析挖泥泵的各种流动问题很有帮助。 展开更多
关键词 泥泵 CFD 实测 计算精度
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泥泵转子轴系统振动特性的分析 被引量：8
8
作者 李玉军 杨建国 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 北大核心 2004年第2期186-189,共4页
采用有限元法对 1 75 0 m3/ h挖泥船泥泵转子轴系统进行了振动特性分析 ,建立了转子轴系统的有限元模型 ,对其进行了模态分析和谐响应分析 .讨论了转子轴系统的偏心质量矩和轴承刚度对系统振动响应的影响 .利用轴心轨迹法进行了挖泥船... 采用有限元法对 1 75 0 m3/ h挖泥船泥泵转子轴系统进行了振动特性分析 ,建立了转子轴系统的有限元模型 ,对其进行了模态分析和谐响应分析 .讨论了转子轴系统的偏心质量矩和轴承刚度对系统振动响应的影响 .利用轴心轨迹法进行了挖泥船泥泵的实际振动测量 ,测量结果与理论计算结果较为一致 。 展开更多
关键词 泥泵 有限元法 谐响应分析 轴心轨迹 挖泥船 转子轴系统 振动特性 模态分析
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挖泥船泥泵耐磨过流部件的研制 被引量：3
9
作者 宇文建鹏 焦斌 +2 位作者 武剑博 于力 王彬 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2006年第17期24-26,共3页
总结了用于挖泥船的CW.NB450型泥泵过流耐磨部件泵壳、叶轮、前后衬板的化学成分选择、合金熔炼、铸造工艺设计及优化、机械加工、热处理工艺等技术。试制结果证明,使用高铬铸铁生产的泥泵过流耐磨部件符合设计要求,性能达到国外同类产... 总结了用于挖泥船的CW.NB450型泥泵过流耐磨部件泵壳、叶轮、前后衬板的化学成分选择、合金熔炼、铸造工艺设计及优化、机械加工、热处理工艺等技术。试制结果证明,使用高铬铸铁生产的泥泵过流耐磨部件符合设计要求,性能达到国外同类产品水平。 展开更多
关键词 高铬铸铁 泥泵 泵壳 叶轮
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净水厂污泥泵选择及设计应用探讨 被引量：6
10
作者 杨茂东 林海燕 王超 《给水排水》 CSCD 北大核心 2010年第10期108-110,共3页
通过对污泥输送泵的工作原理、结构特点分析,提出净水厂污泥泵选型及使用设计要点。对于浓缩污泥,小流量时宜采用螺杆泵,大流量时宜采用凸轮转子泵。对于脱水污泥,当采用泵送形式时,可采用螺杆泥饼泵。
关键词 排泥水 污泥泵 选型 螺杆泵 凸轮转子泵 螺杆泥饼泵
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离心式泥泵过流部件的磨损特性 被引量：5
11
作者 彭光杰 王正伟 付硕硕 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期1013-1018,共6页
基于固液两相流理论,应用欧拉-拉格朗日法模拟了离心式泥泵不同流量及泥沙浓度下的定常固液两相流场,应用FINNIE预估模型进行了磨损特性计算,着重研究了泥泵叶轮、压水室表面的磨损规律.研究结果表明,随着泥沙浓度增大,泥泵的叶轮、压... 基于固液两相流理论,应用欧拉-拉格朗日法模拟了离心式泥泵不同流量及泥沙浓度下的定常固液两相流场,应用FINNIE预估模型进行了磨损特性计算,着重研究了泥泵叶轮、压水室表面的磨损规律.研究结果表明,随着泥沙浓度增大,泥泵的叶轮、压水室表面的磨损率相对值相应增大;压水室表面的磨损率相对值在小流量的值较高;叶轮的磨损率相对值的最大值出现在小流量区域;压水室表面的磨损率相对值比叶轮表面要高;泥泵在高效区运行,泥泵过流部件的磨损率相对值较低. 展开更多
关键词 离心式泥泵 固液两相流 数值模拟 磨损率 叶轮 压水室表面
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4500 m^3耙吸挖泥船用高效泥泵的研究与应用 被引量：12
12
作者 庄海飞 杨晨 胡京招 《中国港湾建设》 2017年第1期63-67,共5页
基于CFD和模型试验,研制了离心式高效泥泵,成功应用于4 500 m^3耙吸挖泥船的泥泵改造。应用流体仿真软件,模拟了新设计高效泥泵的三维流场,预测了水力性能;基于相似定律,按照0.694的比例制造了模型泵,在试验台上进行了清水外特性试验,... 基于CFD和模型试验,研制了离心式高效泥泵,成功应用于4 500 m^3耙吸挖泥船的泥泵改造。应用流体仿真软件,模拟了新设计高效泥泵的三维流场,预测了水力性能;基于相似定律,按照0.694的比例制造了模型泵,在试验台上进行了清水外特性试验,验证了高效泥泵的水力性能。泥泵改造后的实船清水测试表明,在流量9 000~11 000 m^3/h,右泵测试效率达到80%~87%,左泵测试效率均达到78%~86%;跟踪采集挖泥数据,改造后左泵泥浆密度由1.25 t/m^3提高至1.30 t/m^3,流量由7 667 m^3/h提高至8 183 m3/h,改造后生产效率得到明显提高,同时降低了油耗,达到了节能增效的目标。 展开更多
关键词 耙吸挖泥船 泥泵 CFD 模型试验 应用
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挖泥船泥泵保护装置的设计与实现 被引量：2
13
作者 陈红卫 李彦 俞孟蕻 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2003年第6期34-36,共3页
本文叙述了挖泥船泥泵保护装置的设计要求、设计原理及工作过程。采用Motorola公司的单片机M68HC71 1E9实现了泥泵保护装置 ;
关键词 挖泥船 泥泵保护装置 设计要求 单片机 柔性连接 刚性连接 硬件设计 软件设计
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超大型耙吸船舱内泥泵汽蚀性能分析 被引量：3
14
作者 秦亮 刘长海 +1 位作者 李金峰 杨正军 《水运工程》 北大核心 2020年第10期178-181,共4页
舱内泥泵汽蚀性能是决定超大型耙吸船施工能力的重要指标,然而国内建造的泥泵往往缺乏汽蚀性能数据。以国内首艘超大型1.8万m^3耙吸挖泥船为对象,研究其舱内泥泵汽蚀性能,建立流体动力学模型。首先获得流量-扬程、流量-效率、流量-功率... 舱内泥泵汽蚀性能是决定超大型耙吸船施工能力的重要指标,然而国内建造的泥泵往往缺乏汽蚀性能数据。以国内首艘超大型1.8万m^3耙吸挖泥船为对象,研究其舱内泥泵汽蚀性能,建立流体动力学模型。首先获得流量-扬程、流量-效率、流量-功率等泥泵特性,并与已掌握的试验数据进行对比验证模型的可靠性;应用完整汽蚀模型研究汽蚀性能,并采用较国外更为严格的效率下降值作为临界汽蚀发生点;据此获得某挖泥转速下不同流量的必需汽蚀余量数据。研究方法和结论可供工程界及具体船舶施工参考。 展开更多
关键词 超大型耙吸船 泥泵 汽蚀 吸入性能
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泥泵两种常用材料的耐磨性能和抗冲击性能试验研究 被引量：6
15
作者 陈功 郑琳珠 +2 位作者 陈永梅 杨鹏莉 王文魁 《中国港湾建设》 2015年第10期44-47,共4页
挖泥船泥泵的过流部件一方面受到泥沙、石块的冲击作用,另一方面承受着固体物料的连续磨损,损坏更换频繁。文章通过管道冲刷磨损试验并结合工程实际,比较磨损量与材料种类、冲击角度、硬度的关系,对比铬钼合金钢和高铬铸铁的耐磨性;通... 挖泥船泥泵的过流部件一方面受到泥沙、石块的冲击作用,另一方面承受着固体物料的连续磨损,损坏更换频繁。文章通过管道冲刷磨损试验并结合工程实际,比较磨损量与材料种类、冲击角度、硬度的关系,对比铬钼合金钢和高铬铸铁的耐磨性;通过金属夏比缺口冲击试验比较两者的抗冲击性能和强度。得出高铬铸铁耐磨性能较好,铬钼合金钢抗冲击性能和强度较高的结论。 展开更多
关键词 泥泵 铬钼合金钢 高铬铸铁 耐磨性能 冲击角度
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国外自航耙吸挖泥船耐磨泥泵的材质分析 被引量：1
16
作者 王志武 吴江平 +1 位作者 宋涛 李冬冬 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期55-58,共4页
对服役超过6.5年的国外进口自航耙吸挖泥船泥泵外壳和衬板的化学成分、显微组织进行分析、断口形貌观察和能谱分析以及硬度测试。结果表明,挖泥船泥泵材料为25%Cr的高Cr白口铸铁,显微组织为珠光体+莱氏体+少量片状渗碳体,组织均匀,无大... 对服役超过6.5年的国外进口自航耙吸挖泥船泥泵外壳和衬板的化学成分、显微组织进行分析、断口形貌观察和能谱分析以及硬度测试。结果表明,挖泥船泥泵材料为25%Cr的高Cr白口铸铁,显微组织为珠光体+莱氏体+少量片状渗碳体,组织均匀,无大块渗碳体,接近共晶组织,渗碳体为高Cr合金渗碳体,Cr含量达到60%以上;泥泵材料的硬度在50～58 HRC之间保证了良好的耐磨性;确定了自主制造泥泵可选择的材料化学成分。 展开更多
关键词 泥泵 化学成分 断口 硬度
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疏浚泥泵前衬板材料的耐磨蚀数值模拟及试验研究 被引量：1
17
作者 刘培坤 郑雪飞 +2 位作者 张悦刊 杨兴华 郝志刚 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期35-38,44,共5页
大型泥泵前衬板磨蚀严重,为提高泥泵前衬板的耐磨蚀性能,探究适宜的耐磨蚀材料,采用Fluent软件对泥泵内部流场进行数值模拟,并针对多种材料进行不同颗粒粒径下的磨蚀试验。研究结果表明:随颗粒粒径的增大,泥泵内圈前衬板磨蚀率减小,外... 大型泥泵前衬板磨蚀严重,为提高泥泵前衬板的耐磨蚀性能,探究适宜的耐磨蚀材料,采用Fluent软件对泥泵内部流场进行数值模拟,并针对多种材料进行不同颗粒粒径下的磨蚀试验。研究结果表明:随颗粒粒径的增大,泥泵内圈前衬板磨蚀率减小,外圈肩胛环磨蚀率增大。在不同颗粒粒径磨蚀工况下,碳化钨磨蚀量最小,硬度72度的聚氨酯弹性体材料次之,两者抗磨蚀性能均优于目前广泛使用的高铬钢。 展开更多
关键词 泥泵前衬板 磨蚀 材料 数值模拟 试验研究
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基于数值模拟和模型试验的泥泵优化设计 被引量：4
18
作者 郑琳珠 陶润礼 +2 位作者 庄海飞 陈功 林挺 《中国港湾建设》 2015年第1期47-50,共4页
结合数值模拟和模型试验,基于流体仿真软件,采用标准k-ε湍流模型,模拟大型泥泵的三维流场,预测泥泵的水力性能,并采用增大叶片包角,减小叶片出口角、调整叶片型线等方法对叶片进行优化,最高水力效率达到86%;基于相似定律,按照1∶4的比... 结合数值模拟和模型试验,基于流体仿真软件,采用标准k-ε湍流模型,模拟大型泥泵的三维流场,预测泥泵的水力性能,并采用增大叶片包角,减小叶片出口角、调整叶片型线等方法对叶片进行优化,最高水力效率达到86%;基于相似定律,按照1∶4的比例设计制造模型泵,在试验台上进行外特性试验。结果证明,优化设计的大型泥泵效率与预测相符,验证了高效泥泵的设计方法。 展开更多
关键词 绞吸挖泥船 泥泵 数值模拟 模型试验
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长狮7号绞吸式挖泥船泥泵的改造升级 被引量：3
19
作者 刘永明 孔华杰 +3 位作者 鲁宁斌 焦修勤 黄睿 徐芸 《中国港湾建设》 2019年第6期78-81,共4页
在长狮7号原船动力系统不变的前提下,设计开发了高效水下泥泵和舱内泥泵,通过新旧泥泵对比可以发现,改造后2台泥泵的清水效率由不到75%提高到86%以上,本次改造达到了提高该船泥泵效率、降低能耗的目的,实现了挖泥船泥泵的升级。
关键词 绞吸式挖泥船 泥泵 节能
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“海口”号挖泥船泥泵保护装置改造 被引量：1
20
作者 陈红卫 虞平良 +2 位作者 余孟蕻 李众 李彦 《中国修船》 北大核心 1997年第6期36-38,共3页
改造后的“海口”号耙吸式挖泥船泥泵保护装置是以Ｍ６８ＨＣ７１１Ｅ９单片机为核心的多功能智能化装置，文中就该装置的功能特点、工作原理及系统的实现做了较详细的介绍。
关键词 耙吸式 挖泥船 泥泵 单片机 保护装置 改造
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