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低比转速离心泵叶轮的水力设计数值方法被引量：9: 2011年; 低比转速离心泵叶轮因扬程高、流量小、流道长而使内流状态复杂,其水力设计普遍采用基于相似理论的方法,叶轮水力性能高度依赖叶轮模型和设计者的经验。综合考虑相似理论设计经验成熟和叶轮空间流动理论设计的优势,采用二元流动理论,应用准正交线法绘制轴面流网,结合欧拉能量方程,进行轴面速度的迭代计算,根据轴面速度的分布要求,不断优化轴面流道轮廓,用贝塞尔曲线对叶片头尾部进行修圆,依据该方法编制的程序完成比转速为67的叶轮水力设计。结果表明:通过对相关参数的调整可实现低比转速离心泵叶轮的快速设计,设计所得叶片表面数据齐全,便于数控机床加工制造,还可结合各种优化程序对叶轮进行优化设计。; 周鑫张永学姬忠礼江翠伟; 关键词：低比转速离心泵叶轮贝塞尔曲线

离心泵前置导叶的正交优化设计被引量：4: 2015年; 为研究前置导叶各设计参数对离心泵水力性能的影响,对一IS系列离心泵运用二元理论自编程序完成其前置导叶的水力设计。应用L9（3^4）正交表,选取导叶轮毂半径r、长宽比R1b、安放角分布规律n及出口边速度环量Cur为设计参数,对其进行4因素3水平正交设计并得到9组导叶。对加装导叶的离心泵进行全流道数值计算,以扬程和水力效率为考察目标并利用极差方法分析影响其水力性能的主次因素,得到最佳方案。对最佳方案下导叶进行加工并试验,结果表明：数值模拟与试验结果基本吻合,综合优化后相比于未加装导叶的离心泵,加装导叶时离心泵扬程变化不大,水力效率提高1.43%,轴功率减少了0.83 kW,总能耗节能约2.06%,同时验证了正交优化方法的可行性及可靠性。; 侯虎灿张永学李振林周鑫王子哲; 关键词：离心泵水力设计数值模拟

泵叶轮数值研发理论的若干关键问题被引量：3: 2010年; 随着流体机械理论、计算机技术和数控加工技术的发展,泵叶轮的研发技术正在从传统的"相似设计-试制-试验-改进"的低效率反复手工过程向全过程的数值优化设计过渡,但在数值研发叶轮的过程中,由于受到水力设计理论、高精度高分辨率叶轮流场计算、叶轮造型与流场结构之间的影响规律及叶轮优化设计方法等诸多因素的制约,要想真正实现高性能泵叶轮完全数值研发的目标,还需要逐一深入探讨这些关键因素,为将来最终解决其中的基础理论问题提供必要指导。; 张永学周鑫; 关键词：水力设计

高效率离心泵水力设计及BVF诊断被引量：10: 2013年; 引入边界涡量流(BVF)理论对叶片进行诊断,探究叶片表面BVF分布与水力性能的关系,为将来改进设计提供诊断依据.选用IS150-125-250型离心泵(参考离心泵)基本参数,基于速度系数法和二元理论自编程序,设计出新的离心泵叶轮.与参考叶轮相比,新设计的叶轮进口端空间弯扭特征明显.采用RANS控制方程组和标准k-ε湍流模型对设计离心泵和参考离心泵全流道内流场进行数值模拟,对比分析两者含设计工况点在内的13个工况点的水力性能.同时根据设计离心泵和参考离心泵叶轮内流场计算结果,基于BVF诊断方法,对两叶轮叶片压力面和吸力面BVF分布进行对比分析.结果表明:相比参考离心泵,设计离心泵在小流量工况下扬程和效率较高,最高效率可提高5.3%.参考离心泵叶片表面BVF峰值较大,而设计离心泵叶片表面BVF分布更均匀,变化也更平坦,说明设计离心泵叶轮能更有效地抑制流动分离等不良流动的发生,改善了离心泵的水力性能.; 张永学陈龙周鑫江翠伟苏敏; 关键词：离心泵水力设计数值模拟

一种离心泵前置导叶的自动调节方法及其装置: 本发明涉及通用机械水力性能优化技术领域，尤其涉及一种离心泵前置导叶的自动调节方法及其装置。本发明提供一种离心泵前置导叶的自动调节方法，首先编码后的离心泵与前置导叶整体性能数据样本写入计算机并导入单片机控制单元中；其次通过...; 张永学周鑫徐畅; 文献传递

低比转数离心泵的水力设计及性能预测被引量：9: 2013年; 运用速度系数法获得叶轮基本几何参数,根据给定的叶轮流道过流断面面积分布规律与叶片包角分布规律调整叶片轴面轮廓形状,并由所建立的短叶片偏移角与Wiesner滑移系数之间的关系确定短叶片位置.基于该方法在相同设计参数(扬程、流量、转速等)条件下设计了4种短叶片参数不同(叶片长度分别为0.75,0.65,0.55和0.45倍长叶片长度)的低比转数离心泵叶轮,并采用RANS控制方程组和RNG k-ε湍流模型对所设计的离心叶轮流道的三维湍流流场进行计算分析,研究了这4种短叶片对沿流道的速度分布、压力分布及离心叶轮整体水力性能的影响.结果表明:添加短叶片能明显提高叶轮扬程,但过长的短叶片会增加冲击损失与摩擦损失;扬程增加量会随短叶片长度的减小而增大;通过选取合适的设计参数并合理地放置短叶片可以改善流态,提高水力性能.; 张永学周鑫姬忠礼陈龙苏敏; 关键词：离心泵低比转数水力设计

一种离心泵前置导叶的自动调节方法及其装置: 本发明涉及通用机械水力性能优化技术领域，尤其涉及一种离心泵前置导叶的自动调节方法及其装置。本发明提供一种离心泵前置导叶的自动调节方法，首先编码后的离心泵与前置导叶整体性能数据样本写入计算机并导入单片机控制单元中；其次通过...; 张永学周鑫徐畅

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周鑫