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立式自吸泵动密封能力及自吸性能的影响因素研究

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立式自吸泵动密封能力及自吸性能的影响因素研究

作者：刘明建兰州理工大学

学位级别：硕士

自吸泵是一种特殊的离心泵设备,广泛运用于工农业的生产和生活中,自吸性能是评价自吸泵性能优劣的重要指标。基于我国对环境保护及可持续发展要求,对自吸泵的水力性能及自吸性能提出了更高的要求。副叶轮做为立式无密封自吸泵动密封结... 详细信息

自吸泵是一种特殊的离心泵设备,广泛运用于工农业的生产和生活中,自吸性能是评价自吸泵性能优劣的重要指标。基于我国对环境保护及可持续发展要求,对自吸泵的水力性能及自吸性能提出了更高的要求。副叶轮做为立式无密封自吸泵动密封结构的旋转运动部件,密封腔几何参数是影响自吸泵动密封能力大小的重要指标之一。叶轮做为自吸泵的能量转换结构,叶轮进口边位置及前口环间隙对自吸泵自吸性能影响较为显著。因此本文针对自吸泵动密封结构几何参数变化对自吸泵动密封性能的影响规律进行研究,针对叶轮几何参数变化对自吸泵自吸性能的影响规律进行研究,具体研究内容如下:1.立式无密封自吸泵动密封结构几何参数变化对密封能力的影响为了降低自吸泵密封装置的能量损耗,提升自吸泵的整机效率,在保证其他水力部件结构参数不变的情况下采用正交试验的方法对动密封结构装置进行有优化设计。为了研究动密封结构参数变化对密封能力的影响,根据自吸泵生产和实际应用情况,选取了副叶轮叶片形式、叶片个数和密封腔排气孔大小三个变化因素,并且每个因素选取三个水平变量,按L(3)正交试验方案,设计不同的方案。数值计算结果表明:在满足自吸泵动力密封要求的情况下,副叶轮的叶片结构形式对动密封能力的变化影响较大,叶片个数及排气孔的大小对动密封能力的影响相对较小。因此在立式无密封自吸泵动密封装置设计和结构几何参数的选择时,采用径向直叶片结构形式、适当的叶片数和密封腔排气孔,可以使动密封结构具有良好的密封能力,在一定程度上对自吸泵的整机效率有所提升。2.叶轮叶片进口边位置对自吸泵自吸性能的影响规律研究为了研究叶轮进口边位置变化对自吸泵叶轮在自吸过程中气液混合能力的影响规律,保证自吸泵其他几何参数不变,在叶轮原模型的基础上共设计了5种不同的叶轮模型方案。通过对比分析不同模型方案非定常数值计算结果表明:叶轮进口边位置由后盖板位置向出口前掠,可以使得叶轮进口边工作时对流体进行分时加载,可以有效提升自吸泵在自吸排气阶段的气液混合能力,从而使得自吸完成时间缩短;叶轮进口边前掠角度对外特性的影响呈线性变化,在一定范围内进口边前掠对自吸泵的扬程和效率影响不大,但是当前掠超过一定角度会使扬程和效率明显下降;在额定工况下叶轮进口边前掠一定角度为10°时对比原模型自吸泵自吸时间可以缩短25%,自吸性能明显得到提高。3.叶轮前口环几何参数变化对自吸泵自吸性能的影响规律研究为了研究叶轮前口环几何参数对自吸泵性能的影响规律,在保证其他几何参数不变的情况下通过改变前口环宽度l和间隙d的值,在原模型的基础上设计了20种不同的叶轮方案,通过定常数值计算和非定常数值计算分别对其进行对比分析。通过定常计算对自吸泵叶轮内的压力变化进行对比分析。通过对不同模型方案出口位置含气率的监测和分析,得到不同模型方案自吸泵自吸完成时间,通过对比分析可以得到在不同时刻下,自吸泵内部气液两相在泵内的分布情况以及不同方案下自吸时间的变化规律。数值计算结果表明:前口环宽度和间隙对自吸泵自吸性能的影响呈线性变化;前口环进出口压差增大会使自吸泵的扬程和效率得到提升;口环宽度变化对自吸性能的影响呈正相关,前口环间隙的变化对自吸性能的影响呈负相关。

关键词：立式自吸泵动密封正交试验自吸性能数值分析

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用于双频精确导航的新型贴片天线研究

用于双频精确导航的新型贴片天线研究

作者：刘明建广东工业大学

学位级别：硕士

随着各代无线通信技术的深度变革与演化,加之第五代移动通信技术（5G）迅猛发展,通信信息时代将迈向一个新的高度,同时也要迎接更多的挑战。而卫星导航技术作为通信领域的重要分支,其应用也开始从早期的军事应用逐步普及发展到人们日常... 详细信息

随着各代无线通信技术的深度变革与演化,加之第五代移动通信技术（5G）迅猛发展,通信信息时代将迈向一个新的高度,同时也要迎接更多的挑战。而卫星导航技术作为通信领域的重要分支,其应用也开始从早期的军事应用逐步普及发展到人们日常生活的方方面面,比如近几年导航地图、送餐外卖、路段预警等服务,蓄势而起的“导航技术”已俨然成为居家出门必备的技能之一。高精度测量型导航天线作为高精度卫星导航接收机系统的关键着眼点,其性能的优劣直接影响到整个导航系统的定位和授时精度,因此如何设计一款精良、精巧、精确的导航天线一直是业界共同关注的话题。目前世界上比较成熟的导航系统有GPS、GLONASS、GALILEO、北斗等四大系统,而每一个导航系统都分别有L1和L2两个工作频段,但频率有所不同,因此要设计一款覆盖四大导航终端的高精度天线就必须要求有足够宽的辐射带宽和较高的增益,这也是业界广泛关注并亟待解决的问题。贴片天线由于其体积小、易共形、剖面低和多径效应等优点,被广泛应用于如GPS、北斗等导航终端。本文设计了两款双宽频圆极化贴片天线,其中一款是由单层辐射贴片组成的双宽频圆极化天线,能够广泛应用于精确导航天线。该双频辐射设计是有内层十字形贴片和外层环形贴片共同组成,这两个微带贴片都各自作为单频段圆极化辐射器工作,四个金属柱垂直设置在十字形贴片的边缘正下方位置,底部与地相连,与该贴片形成电容耦合以降低谐振频率,满足精确卫星导航的需求。馈电结构方面,采用一种新型的电容耦合馈电方式来实现阻抗匹配,两个辐射单元由位于贴片下方的四个金属盘同时激发并通过微带线与四点正交混合网络相连。仿真和实验结果表明,所提出的天线可以产生双宽带圆极化辐射,并且还可以观察到较低的后向辐射水平。两个频段的性能指标为L1:1.145-1.299GHz,带宽155 MHz,增益4.0 dB,L2:1.557-1.654 GHz,带宽97 MHz,增益3.98dB。两频段的最大增益稍低,但双频低噪声放大器的较高增益可以补偿无源天线的较低增益,使有源天线的总增益满足精确导航终端的需求。因此,所提出的单层贴片天线具有良好的应用前景,尽管其在双频带中的增益略低。由于增益等因素的限制,不能满足覆盖四大导航系统的终端需求,固设计了另外一款基于新馈电结构的双层贴片组成的双频宽带圆极化天线。该双层贴片天线采用了一种四分八馈电线路,将八个同轴馈电探针两两相连的方式,将两路天线馈电信号合为一路,有效简化了馈电网络的复杂性,同时保证了天线辐射的增益,带宽和轴比性能。该双频辐射贴片单元采用正八边形层叠式结构设计,并在每个天线单元边缘对称添加两组矩形调谐单元,有效增加了天线辐射的波束带宽。设计结果表明,该双频天线单元在高频1.482 GHz-1.617 GHz（波束带宽155 MHz）和低频1.191GHz-1.252 GHz（波束带宽61 MHz）频段范围内,都能保证良好的辐射增益。高低频的3 dB轴比带宽为-130°-130°,具备良好的圆极化性能。经实物样机对比测试分析,实测结果与仿真结果基本吻合。本文设计的两款天线,一款在小型化应用上实现了突破,只用单层基板就实现了双频圆极化辐射,结构上使用内嵌技术和利用终端短路的同轴腔原理增加耦合电容实现降频技术,并提出了一种新型电容馈电的形式实现双频段阻抗匹配。另一款采用层叠式贴片结构,并设计了四点耦合式新型馈电网络,满足覆盖四大导航系统小型化双频有源天线的要求,为后续研究提供了先验基础,并能广泛应用于导航系统。

关键词：精确卫星导航系统双宽频圆极化电容耦合馈电四分八馈电线路

复合螺旋箍筋约束的钢筋混凝土柱偏压力学性能研究

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复合螺旋箍筋约束的钢筋混凝土柱偏压力学性能研究

作者：刘明建哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

螺旋箍筋约束后的混凝土柱承载能力提升明显,且具有良好的耗能性能和抗震性能,而工程中传统箍筋形式的绑扎也耗费了大量人力物力。而工程中矩形柱的应用较为广泛,且绝大多数为偏心受压作用,而目前的研究尚在轴心受压构件中开展较多,故... 详细信息

螺旋箍筋约束后的混凝土柱承载能力提升明显,且具有良好的耗能性能和抗震性能,而工程中传统箍筋形式的绑扎也耗费了大量人力物力。而工程中矩形柱的应用较为广泛,且绝大多数为偏心受压作用,而目前的研究尚在轴心受压构件中开展较多,故本文提出了螺旋箍筋约束方柱的偏压性能研究课题。本文进行了6组圆形复合螺旋箍筋、1组菱形普通复合箍筋和1组井字箍普通复合箍筋的偏压试验。研究了圆形复合螺旋箍筋配箍模式对偏压构件承载力和延性的影响,分析了受压过程中的混凝土、纵向钢筋、螺旋箍筋、普通箍筋的应变变化过程;研究了复合螺旋箍筋柱偏压性能随配筋间距、偏心距、配箍形式的变化。介绍了ABAQUS对螺旋箍筋约束柱的分离式建模和分析过程,与试验进行了更加细化的对比分析,以应力云图的形式对其受压过程进行了更详细的阐述。试验及有限元模拟都表现出以下趋势:1.偏心距控制圆形螺旋箍筋约束柱的破坏模式,随着偏心距增加,构件由小偏压破坏发展为拉压筋屈服,混凝土压碎的大偏压破坏,延性增强,荷载-位移曲线可见承载力减低而荷载-位移曲线趋于平缓;2.箍筋配置间距变密可以有效提高构件的承载能力和变形能力,配箍间距变密带来了约束的极大增强,在上升段提升刚度和下降段达到屈服;3.圆形螺旋箍筋的配箍形式与传统配箍形式进行对比,在相同配箍率的情况下约束作用更加明显,荷载-位移曲线弹性段刚度大,获得了较高的承载力,弹塑性发展阶段约束作用更强。最后应用叠加法提出了圆形螺旋箍筋约束方柱的偏心受压承载力计算公式,得到了较好的计算效果。

关键词：复合螺旋箍筋偏心受压承载力延性

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立式自吸泵环形喷射孔比面积对其性能的影响

排灌机械工程学报 2023年第1期41卷 1-7页

作者：程效锐熊博刘明建王娟娟兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 甘肃省流体机械及系统重点实验室甘肃兰州730050

为了研究环形引流喷射对立式自吸泵性能的影响,以350WFB-1200-50型立式自吸泵为研究对象,采用RNG k-ε湍流模型和Zwart空化模型对不同环形喷射孔比面积下的立式自吸泵进行全流场数值计算.结果表明:环形引流喷射可明显提升叶轮进口压力,... 详细信息

为了研究环形引流喷射对立式自吸泵性能的影响,以350WFB-1200-50型立式自吸泵为研究对象,采用RNG k-ε湍流模型和Zwart空化模型对不同环形喷射孔比面积下的立式自吸泵进行全流场数值计算.结果表明:环形引流喷射可明显提升叶轮进口压力,能有效改善泵的空化性能;引流流量会使叶轮进口处速度增大,导致泵的必需空化余量NPSHR增大,使泵的空化性能有所恶化;两者的共同作用下,泵的空化性能呈先变好后变差的趋势;随着环形喷射孔比面积k的增大,压水室出口处的泄漏量增大,导致泵的容积损失增大;泄漏流使压水室出口处产生较多旋涡,且射流对叶轮进口流线产生排挤,对主流造成较大影响,使泵的扬程和效率呈下降趋势;当环形喷射孔比面积k=0.25时,泵的汽蚀余量最小,相比于原模型,泵汽蚀余量减小了23%,扬程下降了2.1%,效率下降了2.5%.研究结果可为立式自吸泵优化设计提供一定参考.

关键词：立式自吸泵环形引流喷射空化数值计算

正心至和励行尚美——四川省成都高新区中和小学“和美教育”的思考与探索

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人民教育 2012年第12期 14-16页

作者：刘明建四川省成都高新区中和小学

随着教育的进步与发展，对“文化育人”提出了更高的要求。“文化育人”的关键是从学校的土壤里生长出具有自身特色的文化，然后用这种文化潜移默化、浸润身心、化育英才。我所在的四川省成都高新区中和小学拥有近180年的历史，经历了... 详细信息

随着教育的进步与发展，对“文化育人”提出了更高的要求。“文化育人”的关键是从学校的土壤里生长出具有自身特色的文化，然后用这种文化潜移默化、浸润身心、化育英才。我所在的四川省成都高新区中和小学拥有近180年的历史，经历了“农村乡镇中心小学——城乡接合部城镇小学——城市化示范学校”的发展过程。在这个过程中，我们努力探索学校的文化特色，于2000年12月提出了“和美教育”的学校文化理念。

关键词：成都高新区城镇小学四川省教育文化育人示范学校城乡接合部潜移默化

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美国教育考察与思考:回归教育的本质

人民教育 2014年第12期 62-64页

作者：杨东刘明建成都师范学院初等教育系成都高新区中和小学

前不久，我们去美国堪萨斯州奥弗兰帕克的蓝谷学区考察，美国学校的一些做法给我们留下了不少思考。“生长型”的校园文化走进美国校园，给我们的第一印象是简单。美国学校没有我们常见的气派校门、巨幅标语口号或是文化墙、名人语录... 详细信息

前不久，我们去美国堪萨斯州奥弗兰帕克的蓝谷学区考察，美国学校的一些做法给我们留下了不少思考。“生长型”的校园文化走进美国校园，给我们的第一印象是简单。美国学校没有我们常见的气派校门、巨幅标语口号或是文化墙、名人语录之类的东西，也没有诸如校风、教风、校训的展示；至于建筑等办学条件，也并不比中国城市学校强。

关键词：美国学校教育的本质教育考察回归校园文化第一印象标语口号办学条件