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转速和初始压力对液力减速器性能影响的实验研究被引量：1: 2017年; 为研究转速和初始压力对液力减速器性能的影响,调节变频器使减速器恒定在800~1 200r/min范围内的5种转速下运转,而在每一恒定转速下控制球阀开度使初始压力维持在0.01~0.1MPa范围内的7种压力时,测得不同转速和初始压力下制动转矩,并观察空化演进过程。研究发现,泵轮背面靠近外缘位置最先出现空泡;保持腔内初始压力恒定时,转速越高制动转矩越大;保持转速恒定时,未发生空化情况下,压力的变化对于制动转矩影响较小,而一旦发生空化,制动转矩随初始压力减小而急剧降低。结合制动转矩和空化特性,提出了液力减速器空化程度的判定准侧:以转矩变化率2.0%为界,将转矩变化率小于2.0%判定为未空化阶段;转矩变化率大于等于2.0%为空化(发展)阶段。; 赵宇琪董亮刘厚林肖佳伟明加意; 关键词：液力减速器转速空化

基于运行稳定性的离心泵导叶安装位置优化试验与分析被引量：5: 2016年; 为提高导叶式离心泵的运行稳定性,探寻径向导叶相对隔舌的最佳安装位置,该文通过数值模拟确定了某型号单级单吸导叶式离心泵的3种典型导叶安装位置,并通过试验对3种安装位置下的外特性、压力脉动和振动特性进行了测试。对比分析了外特性曲线、压力脉动幅值和频域特性、振动幅值和频域特性。研究结果表明,蜗壳隔舌处于导叶出口流道中间位置时,离心泵水力性能最好,效率相对于其他2个位置最多提高2个百分点;测点在3个方向上的振动加速度幅值均处于较低水平,但是会增大蜗壳扩散段在大流量时的压力脉动幅值,最多高出2.25 k Pa。由于径向导叶的存在,2倍轴频和3倍轴频是压力脉动的主要激励频率;2倍轴频与6倍轴频是振动加速度的主要激励频率。蜗壳扩散段压力脉动幅值随着流量增加先减小后增大,在0.6倍工况达到最低值。导叶安装位置对压力脉动频域分布规律和振动加速度频谱特性的影响较小,相同工况下,测点的压力脉动频域分布规律和振动加速度频谱特性基本相同。因此,该研究为径向导叶的合理布置提供了参考。; 刘厚林明加意肖佳伟董亮白羽; 关键词：离心泵振动

液力减速器振动特性的试验研究被引量：1: 2019年; 为研究充液率、转速及叶片倾角对液力减速器外特性的影响,通过INV3020数据采集系统建立了振动试验系统,实现了振动信号的采集.以75°及90°泵轮液力减速器为模型,调节充液率维持在50%,60%,70%,80%,90%,100%情况下,调节变频器使泵轮转速恒定在800~1 200 r/min 5种工况进行试验研究.研究结果表明:充液率及转速的增加能够加剧液力减速器的振动特性,叶片倾角的减小使空化提前发生,发生空化时会出现振动激增现象;液力减速器从泵轮流出的液流对涡轮的作用力主要为轴向冲击力,故轴向测点振动最剧烈,其他方向测点振动幅值小于轴向测点.; 赵宇琪董亮刘厚林代翠肖佳伟; 关键词：液力减速器转速充液率振动

液力减速器空化特征信号量化分析方法与验证: 2017年; 空化监测阈值的确定是对液力减速器空化状态判别的关键环节。为准确量化液力减速器空化信号特征阈值,搭建了扭矩、振动、噪声、压力脉动和高速摄影的同步采集试验台。并在引入宽频带振动加速度和宽频带噪声声压级的基础上的,采用对每种工况计算其均值序列的原则对叶片倾角为0°的液力减速器的振动、噪声和压力脉动的空化特征信号进行了量化分析,确定了振动、噪声和压力脉动信号及其空化特征频带内的阈值。振动加速度级2 000~3 000 Hz频带阈值为94.5 d B,4 000~5 000 Hz频带阈值为89 d B。噪声声压级2 000~4 000 Hz频带内阈值为97 d B;5 000~6 400 Hz频带内阈值为78 d B;4APF处比值1.9,BPF处比值2.3。为了验证该文所建立量化分析方法的有效性,以叶片倾角为15°的液力减速器为研究对象,采用该文所提出的阈值确定方法对其空化状态进行评判,验证工况A(初始压力0.01 MPa)和B(初始压力0.03 MPa)任一特征频带上的振动噪声均大于相应阈值,判断工况A和B发生了空化;验证工况C(初始压力0.06 MPa)小于阈值,未发生空化。并通过高速摄影试验进行验证,验证工况A和B出现气泡,验证工况C未观测到气泡。结果表明,该文所提出的阈值确定方法能够准确的区分出液力减速器的空化状态。; 董亮刘嘉伟刘厚林肖佳伟赵宇琪; 关键词：信号分析液力减速器空化压力脉动

一种改进的四面体网格质量优化算法: 2015年; 网格质量直接影响计算的精度和计算的效率,为了更好地提高离心泵边界网格质量,针对现有网格质量优化算法中网格质量衡量准则、目标函数以及求解算法不合理等问题,提出了一种基于优化光顺的网格质量优化算法.该算法在提出一种新的四面体质量衡量准则并验证其合理性的基础上,建立了一个新的基于优化光顺的目标函数,并在求解目标函数最小值过程中,采用点态松弛技术将求解全局最小值问题转化为求解一系列局部最小值问题,应用变尺度算法求解非线性函数的局部最小值,以提高算法效率.数值试验结果表明,优化前网格中单元质量最小值为0.005 2,平均值为0.510 5,且在叶轮的进口边存在大量的劣质单元;采用文中算法优化后,网格中单元质量最小值为0.058 4,平均值为0.585 0,网格中的最差单元质量得到了显著提高,该算法能够较好地提高边界处和整体网格质量.; 董亮代翠张彦明肖佳伟唐晓晨刘永付; 关键词：离心泵四面体网格

高温高压冶金用热水循环泵模态分析被引量：10: 2015年; 为获得冶金用热水循环泵实际工作状态下的振动特性,对泵转动部件与静止部件进行了实体造型,并基于ANSYS Workbench平台对无预应力模态进行了计算,分析了温度不同导致的材料性质变化对2部件模态性能的影响.以泵外特性试验为基础,应用流固耦合技术,对常温常压与高温高压2种环境下的有预应力模态进行计算,对比了不同环境下转动部件与静止部件的各阶固有频率及振幅.从临界转速方面校核了转子系统的刚度,并给出了2部件前6阶模态下的振型.结果表明:冶金用热水循环泵零件结构和材料性质是决定其各阶固有频率的主要因素,而预应力对各阶固有频率的影响很小;不同条件下,转动部件与静止部件各阶模态的振幅几乎没有变化,零件结构形状决定了其各阶模态下的振幅;该泵的转子是一个稳定的刚性系统.; 刘厚林白羽董亮刘明明肖佳伟; 关键词：热水循环泵高温高压模态分析流固耦合固有频率

液力减速器空化前后振动及噪声特性变化机理被引量：3: 2017年; 为研究液力减速器空化前后振动噪声特性变化情况,基于INV3020数据采集系统和高速摄影系统建立了空化和振动噪声测试系统,实现了性能参数和振动噪声信号的同步采集。通过调节液力减速器进、出口压力及泵轮转速,结合高速摄影试验准确获得空化初生的条件,利用加速度传感器和声压传感器测量了空化前后的振动和噪声。结果表明,在转速1 100 r/min条件下,初始压力下降至0.04 MPa时,泵轮背面靠近外缘位置最先出现空泡,随着压力继续降低,空泡逐渐占据整个流道,并向低压区域游移。各空化阶段周向振动冲击强度明显高于径向方向,径向方向M1、M3两测点振动强度相差不大;空化初生时振动加速度和声压级最大,严重空化时次之,未空化时最小。不同空化阶段对噪声各频段贡献量不同,空化初生时声压级的提高主要由于叶频及其倍频分量,及300~500 Hz频带与1 000~2 000 Hz频带声压级的上升。随着空化的加剧,叶频及其倍频逐渐淹没在空化诱发的低频噪声中,轴频及其倍频分量突出,1 000~5 000 Hz频段声压级上升,并伴随空化诱发的宽频带。该研究可为液力减速器空化振动噪声机理研究及液力减速器设计方法提供参考。; 董亮赵宇琪肖佳伟刘厚林; 关键词：空化振动噪声液力减速器

叶片形状对离心泵作透平性能影响研究被引量：2: 2014年; 为了更好的研究叶轮出口形状对离心泵作透平性能的影响,以一台比转数为75的离心泵作为研究对象,结合数值模拟和模型试验对比分析了不同叶片形状(叶片出口倒圆、叶片出口修挫等)对于泵作透平性能的影响。通过对比原模型计算结果与试验结果对比可知,所采用的数值计算方法具有较高的精度,在设计工况附近,预测值的相对误差为3%,而在小流量工况和大流量工况分别为5%以及8%,且能够准确地模拟出不同流量下的外特性变化情况;通过对比不同叶片形状模型计算结果可知,各个流量下叶片出口修挫的模型扬程和效率都最高,而原模型获得的扬程和效率最低。; 董亮代翠白羽肖佳伟

离心泵混合网格优化算法研究: 2015年; 针对现有离心泵混合网格优化算法,分别对四面体网格和三棱柱网格进行优化,会出现优化质量不高且效率较低的问题,建立一种同时考虑三角形形状和棱柱侧边正交性的三棱柱网格质量优化目标函数,并结合已有四面体网格质量优化目标函数,建立了能够在优化的同时考虑四面体和三棱柱网格质量的目标函数。此外,对比分析了6种不同求最优值方法在迭代次数以及需求精度等因素变化情况下对混合网格优化效果的影响。数值验证结果表明,共轭梯度法和二分法相结合且权重系数取0.2的求最优值方法,其优化效果和效率最好;对比分析本优化算法与某商业软件中的优化算法,最差网格单元质量和整体网格的质量均有所提高,且本算法优化后得到的最差网格单元质量要高于某商业软件。所提算法的优化效果优于已有算法。; 刘厚林肖佳伟明加意董亮刘明明; 关键词：离心泵混合网格目标函数

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