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压水室隔舌安放角对离心泵无过载性能的影响

哈尔滨工程大学学报 2015年第8期36卷 1092-1097页

作者：牟介刚刘菲谷云庆郑水华施瀚昱王荣汪洋王成刚浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310014 浙江工业大学过程装备及其再制造教育部工程研究中心浙江杭州310014 约瑟夫·傅里叶大学格勒诺布尔国立综合理工学院格勒诺布尔38031

为了实现离心泵的无过载性能、保证泵运行的可靠性,以IH-100-65-200型化工离心泵为研究对象,采用RNG k-ε模型对不同隔舌安放角的离心泵进行数值模拟,分析不同隔舌安放角下离心泵轴功率、扬程、效率及内部流场的变化规律,研究隔舌安放... 详细信息

为了实现离心泵的无过载性能、保证泵运行的可靠性,以IH-100-65-200型化工离心泵为研究对象,采用RNG k-ε模型对不同隔舌安放角的离心泵进行数值模拟,分析不同隔舌安放角下离心泵轴功率、扬程、效率及内部流场的变化规律,研究隔舌安放角对离心泵无过载性能的影响,并对数值模拟结果进行试验验证。研究结果表明:压水室隔舌安放角是离心泵无过载性能的一个重要参数,随着隔舌安放角的减小,离心泵的扬程和效率提高,扬程曲线变得平坦、易出现驼峰;喉部面积增加,使泵更容易获得饱和轴功率性能;流体在叶轮和蜗壳内的静压增加,速度梯度方向和流道方向较一致,减小了流体与蜗壳壁面的撞击损失。

关键词：离心泵隔舌安放角无过载性能数值模拟轴功率离心泵扬程离心泵效率

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叶轮背叶片与盖板的间隙对平衡轴向力的影响

机械设计与制造 2013年第12期 228-230,234页

作者：林玲牟介刚郑水华施瀚昱浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310014

选用带有背叶片结构的IH100-65-250化工离心泵为计算模型,利用SolidWorks对五种不同背叶片与盖板间隙δ的三维实体进行分组建模,基于RNG k-ε湍流模型和SIMPLE算法,对离心泵的轴向力和水力性能进行数值模拟.数值模拟所得到的F-δ曲线与... 详细信息

选用带有背叶片结构的IH100-65-250化工离心泵为计算模型,利用SolidWorks对五种不同背叶片与盖板间隙δ的三维实体进行分组建模,基于RNG k-ε湍流模型和SIMPLE算法,对离心泵的轴向力和水力性能进行数值模拟.数值模拟所得到的F-δ曲线与试验结果吻合较好,验证了计算方法的准确性.研究表明：背叶片与盖板的间隙大小对离心泵的轴向力和水力性能有一定的影响,随着间隙的增大,效率和扬程都降低,轴向力先减小后增大;间隙过小时,离心泵内会产生与原方向相反的轴向力;为了使离心泵能够获得最佳的轴向力和水力性能,背叶片端部与盖板的间隙δ的合理取值范围为（0.8～1.2）mm.

关键词：离心泵背叶片与盖板间隙轴向力数值模拟试验研究

蜗壳断面形状对泵径向力平衡影响的研究与探讨

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水泵技术 2013年第3期 7-10页

作者：牟介刚施瀚昱郑水华甘建军林玲王硕范文粲浙江工业大学机械工程学院

本文对采用梯形断面、圆形断面、矩形断面的3种不同断面形状的单蜗壳泵和多蜗壳泵内部流场进行CFD数值模拟分析,研究其径向力的平衡。研究表明,断面形状对泵的径向力及扬程、效率有一定的影响。在小流量工况点时,单蜗壳泵采用圆形断面,... 详细信息

本文对采用梯形断面、圆形断面、矩形断面的3种不同断面形状的单蜗壳泵和多蜗壳泵内部流场进行CFD数值模拟分析,研究其径向力的平衡。研究表明,断面形状对泵的径向力及扬程、效率有一定的影响。在小流量工况点时,单蜗壳泵采用圆形断面,多蜗壳泵采用矩形断面径向力较小;在设计流量工况点时,不同断面的多蜗壳泵径向力较单蜗壳泵大;在大流量工况点时,单蜗壳泵采用矩形断面,多蜗壳泵采用梯形断面径向力较好。研究结论对双蜗壳泵的设计和实际生产都有一定的指导意义。

关键词：蜗壳泵断面形状径向力平衡数值模拟

方环聚合物喷射(PolyJet)彩色3D打印材料消耗分析

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兵器装备工程学报 2017年第7期38卷 163-167页

作者：赖周艺施瀚昱深圳信息职业技术学院机电工程学院深圳518172 杭州先临三维云打印科技有限公司杭州311200

介绍了聚合物喷射(PolyJet)彩色3D打印原理,以方环为研究对象进行彩色3D打印成型,详细分析了打印原材料使用情况及影响因素。打印所得模型包含底座、模型本身及模型四周包裹的支撑层三部分,大部分打印原材料消耗在喷孔清洁和支撑层。通... 详细信息

介绍了聚合物喷射(PolyJet)彩色3D打印原理,以方环为研究对象进行彩色3D打印成型,详细分析了打印原材料使用情况及影响因素。打印所得模型包含底座、模型本身及模型四周包裹的支撑层三部分,大部分打印原材料消耗在喷孔清洁和支撑层。通过比较不同放大比例方环模型的打印结果发现,随着模型体积的增加,喷孔清洁消耗原材料的比值显著下降而模型消耗的比值则显著上升,支撑消耗的比值呈下降的趋势。喷嘴清理消耗的材料和支撑材料消耗仍然占较大的比值,超过了60%;真正用于成型模型本身的材料不到40%。减少喷孔清洁过程的材料消耗及模型表面支撑材料是PolyJet彩色3D打印推广应用急需解决的问题。

关键词：方环彩色3D打印 PolyJet 材料消耗

新型吸水室改善汽蚀性能的数值模拟与实验研究

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轻工机械 2014年第1期32卷 13-16,21页

作者：牟介刚林玲施瀚昱浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310014

为了改善离心泵汽蚀性能,结合喷射技术改进吸水室结构。选用IS100-80-160单级离心泵为原模型,基于RNGκ-ε、均质多相模型和Rayleigh-Plesset方程,对改进模型与原模型的流场进行CFD数值模拟。数值模拟所得到的汽蚀特性曲线与试验结果吻... 详细信息

为了改善离心泵汽蚀性能,结合喷射技术改进吸水室结构。选用IS100-80-160单级离心泵为原模型,基于RNGκ-ε、均质多相模型和Rayleigh-Plesset方程,对改进模型与原模型的流场进行CFD数值模拟。数值模拟所得到的汽蚀特性曲线与试验结果吻合较好,验证了计算方法的准确性。研究结果表明:在不同工况下,改进后的泵汽蚀余量NPSH r均低于原模型,最大降低了0.72 m,离心泵的汽蚀性能提高了33.49%,改善效果非常可观。相比于原模型,改进后的离心泵的流量与扬程有所下降,但在合理范围之内。

关键词：离心泵吸水室汽蚀性能数值模拟实验研究

热流密度对立式螺旋管内气液两相流摩擦阻力特性的影响

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轻工机械 2013年第6期31卷 26-29页

作者：施瀚昱郑水华李嘉浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310014

在气液两相流体模型的基础上,对立式螺旋管内气液两相流体进行了数值模拟,探究了热流密度对管内摩擦阻力的影响。研究表明:在低压低质量流速下,摩擦阻力降、分液相摩擦阻力系数L都随着热流密度的增大而增大;传热系数随着热负荷的增大... 详细信息

在气液两相流体模型的基础上,对立式螺旋管内气液两相流体进行了数值模拟,探究了热流密度对管内摩擦阻力的影响。研究表明:在低压低质量流速下,摩擦阻力降、分液相摩擦阻力系数L都随着热流密度的增大而增大;传热系数随着热负荷的增大而显著增大,在热负荷一定的情况下,传热系数随干度的增大而减小;换热器的综合性能在不同的热流密度条件下相差不大。研究结论对立式螺旋管内气液两相流摩擦阻力问题的研究有一定的参考价值。

关键词：螺旋管热流密度气液两相流摩擦阻力降数值模拟

离心泵平衡孔面积对轴向力及外特性影响的研究

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机械制造 2013年第9期51卷 58-61页

作者：牟介刚范文粲郑水华林玲王硕施瀚昱浙江工业大学机械工程学院杭州310014

以IS100—65—250型离心泵为研究对象。利用CFD数值模拟与试验研究相结合的方法，对离心泵平衡孔进行了深入研究．探讨了平衡孔面积与平衡轴向力的效果、泵的外特性之间的关系。结果表明。在0≤K≤4范围内，轴向力F随K值的增大迅速减小... 详细信息

以IS100—65—250型离心泵为研究对象。利用CFD数值模拟与试验研究相结合的方法，对离心泵平衡孔进行了深入研究．探讨了平衡孔面积与平衡轴向力的效果、泵的外特性之间的关系。结果表明。在0≤K≤4范围内，轴向力F随K值的增大迅速减小：但在K〉4以后．随着K值的增大，轴向力减小的趋势变得非常缓慢。在密封环正常工作情况下，以轴向力减小85％为标准，对IS100—65—250型离心泵可选取K=6；如果考虑到密封环磨损后轴向力增大的因素，可适当增大K值到7．2，即平衡孔直径选取9～9．5mm。通过模拟得到的轴向力大小与利用公式计算值吻合度好，数值模拟结果与实验研究结果相一致。

关键词：离心泵平衡孔面积轴向力数值模拟泵外特性

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双蜗壳泵隔板长度对径向力平衡的影响

浙江农业学报 2013年第6期25卷 1378-1382页

作者：施瀚昱牟介刚郑水华甘建军林玲范文粲浙江工业大学化工机械研究所浙江杭州310014

为探究蜗壳隔板长度对离心泵径向力平衡的影响,以IH-200-150-400型双蜗壳离心泵为研究对象,在5个不同的流量工况点对单蜗壳泵和3种不同隔板长度的双蜗壳泵内部流场进行CFD数值模拟分析。双蜗壳结构方案分别为L1:隔板弧度110°;L2:隔板弧... 详细信息

为探究蜗壳隔板长度对离心泵径向力平衡的影响,以IH-200-150-400型双蜗壳离心泵为研究对象,在5个不同的流量工况点对单蜗壳泵和3种不同隔板长度的双蜗壳泵内部流场进行CFD数值模拟分析。双蜗壳结构方案分别为L1:隔板弧度110°;L2:隔板弧度180°;L3:隔板弧度195°。对模拟结果进行分析表明:双蜗壳泵较单蜗壳泵能较好地平衡径向力,随着双蜗壳泵隔板长度的增加,双蜗壳泵径向力平衡效果有所提高,但效果提升并不明显,当隔板绕叶轮弧度大于180°时,隔板长度对径向力平衡影响非常小;隔板长度取L3是较合理的,在平衡径向力的同时,兼顾了铸造难度;较之单蜗壳泵,双蜗壳泵的效率和扬程有所下降,随着双蜗壳泵隔板长度的增加,泵的效率呈上升趋势,泵的扬程呈下降趋势。

关键词：双蜗壳泵隔板长度径向力平衡数值模拟静压分布

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新型离心泵径向力平衡装置的设计与研究

中国农村水利水电 2013年第12期 147-150页

作者：牟介刚林玲郑水华甘建军施瀚昱王硕范文粲浙江工业大学机械工程学院杭州310014

径向力过大是引起离心泵故障的主要原因之一,双蜗壳结构虽然能够平衡径向力,但其流道狭长,铸造困难。为了更有效地平衡径向力,改善双蜗壳结构铸造难度,采用CFD数值模拟与试验研究结合的方法对双蜗壳结构进行优化,在此基础上提出了一种... 详细信息

径向力过大是引起离心泵故障的主要原因之一,双蜗壳结构虽然能够平衡径向力,但其流道狭长,铸造困难。为了更有效地平衡径向力,改善双蜗壳结构铸造难度,采用CFD数值模拟与试验研究结合的方法对双蜗壳结构进行优化,在此基础上提出了一种新型径向力平衡装置。研究结果表明:采用新型平衡装置的多蜗壳式离心泵与传统双蜗壳泵相比,能够更加有效地平衡径向力,运行也更加平稳和高效;两者水力性能指标相差很小:效率略有下降,但扬程有一定提升。

关键词：离心泵径向力平衡装置数值模拟实验研究