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黏度对油气混输泵内气相和泄漏涡分布的影响

排灌机械工程学报 2024年第2期42卷 133-138,146页

作者：孙国栋史广泰文海罡黄宗柳西华大学流体及动力机械教育部重点实验室四川成都610039 西华大学能源与动力工程学院四川成都610039

为了更准确地探究油气混输泵在高黏度条件下输送介质时,其流道内常常存在的泄漏涡、分离涡等这些涡流的特性,文中选用欧拉-欧拉非均相流模型对油气混输泵内气相分布以及涡分布进行分析,并使用刚性旋转涡量表征涡旋强度.研究表明:在混输... 详细信息

为了更准确地探究油气混输泵在高黏度条件下输送介质时,其流道内常常存在的泄漏涡、分离涡等这些涡流的特性,文中选用欧拉-欧拉非均相流模型对油气混输泵内气相分布以及涡分布进行分析,并使用刚性旋转涡量表征涡旋强度.研究表明:在混输泵叶轮流道内,气相的存在较大地影响了叶片表面流线的分布规律.偏设计工况下,当黏度较小时气相主要集中分布在压力面后半段,当黏度较大时气相在压力面后段分布较少.不同工况下泄漏涡的分布规律都与气相分布吻合度较高,在偏设计工况下,其气相在流道尾部的聚集度和黏度成正比,但是在大流量工况下流道内局部的气相聚集得到了改善.此外,由于高黏度条件下流道内湍流黏度较低以及剪切涡较多,所以在考虑刚性旋转时的涡量分布更为准确.研究结果可为油气混输泵的优化设计等提供理论参考.

关键词：油气混输泵黏性涡流刚性旋转涡量气相聚集

基于熵产理论的叶顶间隙对混输泵能量损失的影响

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西华大学学报(自然科学版) 2024年

作者：史广泰孙国栋吕文娟西华大学能源与动力工程学院西华大学流体及动力机械教育部重点实验室

叶顶间隙的存在使得多相混输泵能量损失较大。为了研究叶顶间隙对其对能量损失的影响规律，基于熵产理论的方法在不同叶顶间隙下对混输泵内的能量损失进行深入分析。研究发现：叶轮内湍流耗散率大于导叶内湍流耗散率，湍流耗散率在叶轮... 详细信息

叶顶间隙的存在使得多相混输泵能量损失较大。为了研究叶顶间隙对其对能量损失的影响规律，基于熵产理论的方法在不同叶顶间隙下对混输泵内的能量损失进行深入分析。研究发现：叶轮内湍流耗散率大于导叶内湍流耗散率，湍流耗散率在叶轮中部出现最大值；叶顶间隙增大对导叶出口湍流耗散抑制有较为明显的效果；叶顶间隙的增加会导致叶轮中间区域的熵产增大、能量损失增加，且熵产最大值逐渐向后移动；叶轮壁面高熵产分布主要是位于叶片压力面、叶顶间隙、叶片进口前缘以及进口轮毂附近；间隙尺寸并不是衡量叶顶间隙损失的唯一指标，并且损失也不与尺寸成线性关系，而是受到其他运行工况共同决定。

关键词：多相混输泵叶顶间隙熵产理论多相流能量损失

基于MATLAB的圆弧齿轮泵水力设计与性能分析

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液压与气动 2024年第4期48卷 45-52页

作者：陈君辉司国雷陈川史广泰孙国栋四川航天烽火伺服控制技术有限公司四川成都611130 西华大学能源与动力工程学院四川成都610039

传统的齿轮泵具有困油、性能低等劣势,因此为了设计出性能更好的齿轮泵,采用外啮合、双圆弧、斜流道的理念设计了圆弧齿轮泵,基于MATLAB软件拟合得出过渡线,计算出齿数、齿宽和螺旋角等重要参数,并通过UG软件设计了几组圆弧齿轮泵,最后... 详细信息

传统的齿轮泵具有困油、性能低等劣势,因此为了设计出性能更好的齿轮泵,采用外啮合、双圆弧、斜流道的理念设计了圆弧齿轮泵,基于MATLAB软件拟合得出过渡线,计算出齿数、齿宽和螺旋角等重要参数,并通过UG软件设计了几组圆弧齿轮泵,最后通过数值模拟分析了结构参数对圆弧齿轮泵性能的影响。结果表明,随着齿数、螺旋角等参数的改变,圆弧齿轮泵的增压能力和流动稳定性也随之发生改变,尤其在齿数较多时,其进出口压差逐渐增大,流道内高速区域较多,啮合区域以及进油腔、排油腔内的二次回流较少,流动更加稳定;随着转速的增加齿轮泵所受应力明显增加,高应力区域主要集中在轮轴交界处以及啮合处,主动轮与轮轴的交界面是等效应力最大的地方。

关键词：圆弧齿轮泵水力设计性能分析等效应力

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介质黏度对外啮合齿轮泵内涡流特性的影响

西华大学学报(自然科学版) 2024年

作者：陈君辉司国雷陈川史广泰孙国栋西华大学能源与动力工程学院四川航天烽火伺服控制技术有限公司

为探究介质黏度对外啮合齿轮泵内涡流特性的影响规律，采用非常场数值模拟计算，对齿轮泵内流特性进行分析。结果表明：黏度的增加可以改善齿轮泵内的流动状态，但会导致齿轮泵内的高压区和低压区明显增加，而出口流量逐渐减小；黏度越... 详细信息

为探究介质黏度对外啮合齿轮泵内涡流特性的影响规律，采用非常场数值模拟计算，对齿轮泵内流特性进行分析。结果表明：黏度的增加可以改善齿轮泵内的流动状态，但会导致齿轮泵内的高压区和低压区明显增加，而出口流量逐渐减小；黏度越大泵出口流量变化趋于稳定需要的时间更长；在一个周期内，吸油腔的进口位置从没有旋涡到出现大小相等旋转方向相反的旋涡，旋涡逐渐增加随后脱落消散；从T0+1/5T时刻开始，较大的旋涡出现在齿轮啮合处和排油腔内，且在排油腔内形成明显的“马蹄形”涡；黏度越大，齿轮泵在一个周期内同一位置的旋涡强度越小。

关键词：黏度齿轮泵涡流非定常计算

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面向对象的多专业复合型人才培养模式探索

科技风 2024年第13期 34-36页

作者：吕文娟符杰文海罡史广泰宋文武西华大学能源与动力工程学院四川成都610039 西华大学流体及动力机械教育部重点实验室四川成都610039

我国设置的多个专业一般都服务于同一对象,专业课程体系相对独立,专业之间知识渗透不够,培养出的人才不能从对象本身整体上去分析和解决问题。因此针对服务于水电站系统工程对象的多个专业(或专业方向),提出了面向同一对象的多专业复合... 详细信息

我国设置的多个专业一般都服务于同一对象,专业课程体系相对独立,专业之间知识渗透不够,培养出的人才不能从对象本身整体上去分析和解决问题。因此针对服务于水电站系统工程对象的多个专业(或专业方向),提出了面向同一对象的多专业复合型人才培养新模式,基于协同理论“产学研”相结合的理念,建立了水电站系统工程人才培养的三维霍尔结构,构建了这一对象多专业复合型人才培养体系,为培养新时代水电行业复合型人才开辟新路径。

关键词：协同理论水电工程复合型人才

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“一流本科专业”建设背景下能源与动力工程专业实习改革

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现代商贸工业 2024年第3期45卷 256-257页

作者：文海罡史广泰符杰黄宗柳吕文娟西华大学能源与动力工程学院四川成都610039

在“一流本科专业”建设和教育部关于加强大学生实践的双重背景下,2020年西华大学开始为能源与动力工程专业本科生开设专业实习,旨在提高学生的工程实践能力和专业素养。本文在总结近两年专业实习全过程中存在亟待解决的问题后,提出一... 详细信息

在“一流本科专业”建设和教育部关于加强大学生实践的双重背景下,2020年西华大学开始为能源与动力工程专业本科生开设专业实习,旨在提高学生的工程实践能力和专业素养。本文在总结近两年专业实习全过程中存在亟待解决的问题后,提出一些改革措施,以期更好地指导专业实习,达到更好的实习效果。

关键词：一流本科专业能源与动力工程专业专业实习实践教学

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叶顶间隙对多相混输泵内流动特性的影响

排灌机械工程学报 2022年第4期40卷 332-337页

作者：史广泰刘宗库王彬鑫西华大学流体及动力机械教育部重点实验室四川成都610039 西华大学能源与动力工程学院四川成都610039

为了揭示叶顶间隙对多相混输泵内流动特性的影响规律,在进口含气率为10%时,利用ANSYS CFX软件对不同叶顶间隙下泵内气液两相流态进行模拟,同时分析和总结了叶顶间隙对流道内流动特性的影响.研究表明,当叶顶间隙增加时,叶轮叶片进口附近... 详细信息

为了揭示叶顶间隙对多相混输泵内流动特性的影响规律,在进口含气率为10%时,利用ANSYS CFX软件对不同叶顶间隙下泵内气液两相流态进行模拟,同时分析和总结了叶顶间隙对流道内流动特性的影响.研究表明,当叶顶间隙增加时,叶轮叶片进口附近低压区占比明显减少,并且叶轮进出口的压差也在逐渐减小.另外,在靠近叶片顶端时,压力等值线存在偏折现象.随着叶顶间隙逐渐增加,偏折加剧.存在叶顶间隙时,叶轮轮毂附近气相聚集得到了明显的改善,并且随着叶顶间隙的增加,气相在叶顶间隙内靠近叶顶处的聚集现象更加明显,导叶轮毂气相聚集位置沿着流动方向向下游移动.研究结果可为多相混输泵水力优化、性能改善和结构设计等提供依据.同时,研究结果进一步揭示了多相混输泵叶顶间隙流对混输泵性能的影响规律.

关键词：多相混输泵气相聚集流动规律叶顶间隙尺寸数值模拟

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叶顶间隙对多相混输泵多工况增压性能的影响

水力发电学报 2022年第6期41卷 88-94页

作者：钭江龙史广泰王彬鑫谭笑流体及动力机械教育部重点实验室(西华大学) 成都610039 流体机械及工程四川省重点实验室(西华大学) 成都610039

叶顶间隙的存在会导致混输泵内有叶顶泄漏涡产生,进而对泵的增压性能产生较大的影响。本文以叶顶间隙为基础,定量地研究了不同叶顶间隙、流量及进口含气率对混输泵增压性能的影响。研究发现:叶顶间隙对混输泵做功性能的影响主要位于叶... 详细信息

叶顶间隙的存在会导致混输泵内有叶顶泄漏涡产生,进而对泵的增压性能产生较大的影响。本文以叶顶间隙为基础,定量地研究了不同叶顶间隙、流量及进口含气率对混输泵增压性能的影响。研究发现:叶顶间隙对混输泵做功性能的影响主要位于叶轮域内,且叶顶间隙的增加对于混输泵的做功性能有一定抑制作用;当叶顶间隙较小时,流量对叶轮做功性能都有明显的影响,而随着叶顶间隙的增加,流量对叶片表面压力载荷分布影响相对较小;当叶顶间隙为0.5 mm和1.5 mm时,随着进口含气率的增加,叶片吸力面压力载荷逐渐减小,而压力面的压力载荷略有增加,而当叶顶间隙为1.0 mm时,叶片表面压力载荷受到进口含气率影响很小。研究结果为混输泵增压性能提升提供一定参考依据。

关键词：叶顶间隙多相混输泵增压性能进口含气率压力载荷

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分流叶片对混输泵水力性能影响的优化分析

水力发电学报 2023年第4期42卷 25-31页

作者：肖业祥桂中华张瑾姚鑫史广泰清华大学、水沙科学与水利水电工程国家重点实验室&能源与动力工程系北京100084 国网新源控股有限公司抽水蓄能技术经济研究院北京100761 西华大学、流体及动力机械教育部重点实验室成都610039

混输泵作为输送海洋油气资源的关键设备,其输送性能直接影响油气开采效率和输送成本。因此,为探究分流叶片对混输泵流动特性的优化效果,本文采用ANSYS CFX软件对带分流叶片前后的混输泵在进口含气率为5%、10%和15%工况下进行数值模拟计... 详细信息

混输泵作为输送海洋油气资源的关键设备,其输送性能直接影响油气开采效率和输送成本。因此,为探究分流叶片对混输泵流动特性的优化效果,本文采用ANSYS CFX软件对带分流叶片前后的混输泵在进口含气率为5%、10%和15%工况下进行数值模拟计算。结果表明:在含气率分别为5%、10%、15%时优化后混输泵单级扬程增加了18.9%、23.5%、24.2%,分流叶片的存在显著提升了混输泵的增压性能,改善了含气率对叶轮内液相速度分布规律的影响,抑制了叶轮内气相聚集现象的发生,使得叶轮内气相分布更为均匀。此研究结果为优化混输泵性能提供了参考。

关键词：混输泵分流叶片含气率流动特性