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垫升轴流风扇的静叶优化设计及内部流动机理数值研究: 2017年; 以气垫船大型垫升轴流风扇为研究对象,在保证网格无关性及总性能数值结果与试验结果相吻合的基础上,结合人工神经网络技术及遗传算法对静叶中弧线开展优化设计,分析静叶叶型及风扇总性能变化情况。在流量系数分别为0.28、0.35、0.45的3种工况点,研究了原始静叶及优化后静叶通道内部流动机理,揭示了影响静叶内部流动稳定性的原因,由此提出了减小静叶通道内流动损失的方法。研究结果表明:通过优化静叶几何进、出口角,即减小攻角、略微增大落后角,在主要流量工况范围内可抑制通道内的二次流流动,在保证压力不降的情况下提升效率、降低功率,其中设计流量工况点效率提升达7%以上;在静叶上,通过减小几何进口角、增大几何出口角,可以起到调整叶片表面载荷分布、降低流动损失、提高气体通流能力的作用。该结果可为研究叶轮机械内部复杂流动提供参考。; 董玮楚武利张皓光张皓光; 关键词：轴流风扇静叶气动设计

颗粒参数对螺旋离心泵流场及过流部件磨损特性的影响被引量：14: 2018年; 为了研究颗粒参数与螺旋离心泵过流部件表面磨损特性的影响,该文结合数值计算与试验方法,分别引入Mclaury和OKA 2种磨损预测模型对螺旋离心泵内固液两相流场进行求解,并将2种模型中所包含的关联因子函数进行了推导和分析,建立了颗粒参数与过流部件表面磨损的内在关联。结果表明:所采用的数值计算模型准确性较好,相对误差在可接受范围内;叶片工作面的磨损主要集中在叶片头部和螺旋段轮缘附近,叶片背面磨损主要发生在叶轮离心段,蜗壳内壁主要磨损区域为隔舌和靠近出口断面附近;颗粒粒径在0.05~0.16 mm范围内,粒径的增加促进磨损,而当粒径大于0.16 mm后,磨损增长放缓;颗粒体积分数在3%~6%范围内,颗粒体积分数的增加会加剧磨损,而从6%增加到7%时,隔舌处磨损持续增加,在周向角度为101°~326°的截面范围内,颗粒体积分数的增加会抑制蜗壳内壁磨损;颗粒速度与磨损呈正相关,且对磨损的影响较大,不同速度下蜗壳内壁各部位的磨损率变化趋势相近。在此基础上,给出了固液两相流泵水力设计和结构设计的优化方向,该文为提高两相流泵抗磨损性能提供了参考。; 申正精申正精楚武利; 关键词：离心泵磨损固液两相流

一种涡轮排气蜗壳的优化设计被引量：7: 2017年; 为了改善涡轮排气蜗壳的排气效果,选取一种箱式蜗壳为原始计算模型,通过数值模拟研究了该排气蜗壳的气动性能,揭示了蜗壳内部流动损失的主要来源,在不改变其几何尺寸的前提下,提出了一种蜗壳的分流层改型设计,并与两种一般改型方式的效果作比较.数值计算结果表明:在设计工况下,分流层改型设计可使排气蜗壳的总压损失系数最多降低32.12%,静叶恢复系数最多提高48.73%,其效果好于扩压结构弧线改型,但弱于蜗壳壁面轮廓型线改型,在此基础上揭示了分流层设计改善蜗壳气动性能的机理.; 黄恩德楚武利董玮; 关键词：排气蜗壳改型气动性能

离心泵后泵腔内液体压力数值分析与验证被引量：8: 2016年; 离心泵轴向力的大小与泵腔内压力分布密切相关,而试验测量轴向力成本较高,因此采用数值模拟展开泵腔内压力分布规律研究,并提出简便的试验测量轴向力方法显得格外必要。利用数值模拟计算,在0.6 Q_（sp）~1.2Q_（sp）工况下,研究离心泵后泵腔压力沿轴向、径向、切向分布规律,绘制后泵腔压力在0°、90°、180°、270°及压力均值沿径向分布曲线,得出后泵腔轴向力大小,推导两种近似计算泵腔轴向力公式,提出简便的试验测量泵腔轴向力方法,并将后泵腔压力模拟结果与试验结果对比,验证模拟结果的真实可靠性。结果表明：同一流量工况点,后泵腔压力沿轴向保持不变,沿径向随半径增大而增大。流量越大,后泵腔压力沿切向分布越具有轴对称性,沿径向增大越均匀。后泵腔轴向力两种公式计算结果与数值计算结果相对误差极小,后泵腔区域压力均值与其径向几何中心处压力均值大小相等。在试验测量离心泵泵腔轴向力时,只需要测量泵腔沿180°径向中心处压力值,便可近似求得泵腔区域轴向力大小。; 董玮楚武利; 关键词：离心泵泵腔数值模拟轴向力

平衡孔直径对离心泵性能及平衡腔压力的影响被引量：23: 2015年; 在离心泵性能数值模拟结果与试验测试结果基本吻合的基础上，对泵平衡孔直径在0-12mm 的范围内，进行泵扬程、效率和轴功率预测，研究泵设计工况下，不同平衡孔直径时，平衡腔内液体压力沿轴向、径向和切向分布规律，以及其对盖板力的影响，并绘制出pfk关系曲线。结果表明：同一流量工况时，平衡孔直径增大到一定值后，轴功率明显增大，效率显著降低，但在大于设计流量工况时，扬程与平衡孔直径无关；同一平衡孔直径下，平衡腔压力沿轴向和切向基本保持不变，压力由泵轴至密封环沿径向增大；在平衡腔内小于平衡孔圆心与泵轴中心垂直距离的半径区域，平衡孔直径越小，压力沿径向越趋近于零，而在平衡腔内大于上述半径区域，平衡孔直径越大，压力沿切向越大；比面积 k ≥2.645时，平衡腔区域盖板力基本平衡。; 董玮楚武利; 关键词：离心泵数值模拟

离心泵平衡腔液体压力的计算与验证被引量：26: 2013年; 针对开平衡孔双密封环叶轮离心泵的平衡腔液体压力计算问题,基于液体通过叶轮平衡孔和后密封环间隙的泄漏量相等,引入了压力系数p和比面积k2个无因特征参数,推导出了平衡腔液体压力计算模型,其关系曲线为p=f(k)的无因次曲线,并给出了待定系数a、b的计算方法。在3BA-6泵上,取与计算相同的叶轮平衡孔直径进行了试验验证。结果表明,在泵设计工况下平衡腔液体压力的试验与理论无因次曲线较为一致,验证了平衡腔液体压力计算模型的正确性与可行性。该研究可为开平衡孔双密封环叶轮离心泵轴向力计算提供基础理论。; 刘在伦董玮张楠吴佼; 关键词：离心泵叶轮

离心泵泵腔内液体流动特性的研究: 本文综合利用实验方法和数值模拟技术，以IS150-125-315型单级单吸离心泵为研究对象，首先开展了泵的性能测试和后泵腔液体压力测量，然后对泵整体流道进行了流场数值计算。在泵的性能和后泵腔液体压力的数值计算结果与试验测...; 董玮; 关键词：离心泵平衡孔泄漏量

离心泵叶轮平衡腔内液体流动特性及圆盘损失分析被引量：13: 2016年; 在离心泵0.8Qsp、Qsp、1.2Qsp流量工况点,外特性及平衡腔内流动特性数值计算结果与试验结果基本一致的基础上,研究平衡腔液体流场分布情况,绘制平衡腔内液体不同角度和半径无量纲圆周、径向分速度沿轴向分布曲线,分析平衡腔液体流动特性,计算平衡腔区域叶轮盖板外侧圆盘摩擦损失。结果表明:平衡腔液体流动存在核心区和两湍流边界层,主要流动特征为圆周剪切流与径向压差流。同一流量点,平衡腔流动核心区无量纲圆周分速度随半径的增大而减小,无量纲径向分速度近似为零,而湍流边界层液体受泄漏流影响较大,且不具有轴对称性。流量越小,同一角度和半径的平衡腔液体旋转角速度越小,平衡腔区域叶轮圆盘摩擦损失越大。泵内圆盘摩擦损失理论公式未考虑流量工况变化因素影响,且理论公式结果大于试验结果和数值计算结果。; 董玮楚武利; 关键词：离心泵平衡腔圆盘摩擦损失

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董玮

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