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消防车用高速离心泵的水力特性研究

消防车用高速离心泵的水力特性研究

作者：杨秀鑫西华大学

学位级别：硕士

目前我国各大城市摩天大楼数量日益增多,而一旦发生火灾,由于现有消防泵特别是消防车用泵的扬程过低,无法达到超高层建筑火灾发生高度,因此在第一时间火势很难得到有效控制。为了使得消防泵扬程可以达到有效高度,同时避免多级化的体积... 详细信息

目前我国各大城市摩天大楼数量日益增多,而一旦发生火灾,由于现有消防泵特别是消防车用泵的扬程过低,无法达到超高层建筑火灾发生高度,因此在第一时间火势很难得到有效控制。为了使得消防泵扬程可以达到有效高度,同时避免多级化的体积巨大、结构复杂、维护不便等相关弊端,高速离心泵的应用成为扑灭超高层火灾的一个重要趋势。消防车上安装的水泵系统全称为车用消防泵水泵系统,一般由取力装置、水泵及进出水管、操纵机构等组成。同时根据不同的区域情况,消防车上还会配备有其他的消防装备,这其中,消防水泵是最基本也是最核心的部件,目前最大流量可达到288m3/h,最大扬程可达到150m,仍然无法满足大量超高层建筑的消防需求。在保证流量的基础上进一步提高扬程则需要进一步增加多级离心泵级数,但增加级数不但扬程增加缓慢而且会使得水泵体积大大增加,流量不断减小,在消防车的有限空间内无法达到安装要求,因此急需开发一种高速离心泵装置,不但体积小、流量大,而且还可以满足超高层建筑火灾防治的需求。由于高速离心泵转速过高、流速过快将会产生效率低、空蚀现象严重、振动及噪声过大等不利因素。为了应对上述弊端并同时满足消防泵相关设计规范,考虑在设计方法上进行改进优化。首先以添加等螺距诱导轮及诱导轮前置孔板的方式提高水泵的空蚀性能,等螺距诱导轮设计方法简单,适合低成本批量生产并有着良好的水力性能,而前置孔板抑制了进口回流,增强了诱导轮的抗空蚀性。其次采用加大流量法及无过载设计技术对该泵的叶轮参数进行设计,而叶片则采用5+5长短叶片设计,以上设计方法不仅可以有效提高高速泵效率并避免过载现象的发生,而且可以降低压力脉动振幅起到减振降噪作用。最后压水室采用加径向导叶的设计方法,增加径向导叶可以起到延长压水室流道的目的,可以有效将速度能转化为压能,最终可以进一步提高高速泵扬程并降低压力脉动幅值。基于上述设计方法,设计出扬程500m,转速10000r/min,流量170m3/h的高速离心泵,并应用UG软件进行建模。水力模型建成后,应用Ansys软件进行定常及非定常分析。定常分析表明,该泵速度、压力及湍动能云图分布效果良好,进一步对外特性曲线分析表明,该泵扬程曲线平缓、高效区域较宽,轴功率曲线上升稳定,无明显过载现象,各项数据符合消防泵相关规范。非定常分析表明,该高速泵扬程、效率、轴功率输出稳定,脉动幅值较小,水力性能良好。在该高速离心泵流体流经的关键位置设置压力脉动监测点,在叶轮处选取3个点,导叶处选取2个点,螺旋式涡壳处选取3个点,一共选取8个点进行了压力脉动检测分析,结果表明,该高速泵各部位压力脉动成一定规律的周期性,压力脉动幅值较小。总体看该泵在各工况点下运行稳定,可以满足车用消防泵的安装需求。

关键词：消防车用高速泵设计方法数值模拟分析外特性曲线压力脉动

乡镇政府推进企业应急管理问题研究 ——以山东省R市H镇为例

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乡镇政府推进企业应急管理问题研究 ——以山东省R市H镇为例

作者：杨秀鑫曲阜师范大学

学位级别：硕士

乡镇政府作为应急管理工作最前沿的单位,对于处置区域内突发事件起着不可替代的重要作用。如何做好乡镇政府应急管理工作,也就成为一个紧迫的研究议题,尤其是在乡镇政府推进企业应急管理方面,由于自身原因、历史遗留等各种因素,乡镇政... 详细信息

乡镇政府作为应急管理工作最前沿的单位,对于处置区域内突发事件起着不可替代的重要作用。如何做好乡镇政府应急管理工作,也就成为一个紧迫的研究议题,尤其是在乡镇政府推进企业应急管理方面,由于自身原因、历史遗留等各种因素,乡镇政府在推进企业应急管理方面存在在一些突出问题,像是乡镇政府部门应急管理人员被混编混岗使用、乡镇政府部门应急管理执法能力薄弱、从事应急管理工作的人员专业能力不足、在推进企业应急管理过程中存在政企各自为政的现象等一系列问题,这些都制约着乡镇政府推进企业应急管理的发展。为了更好的推动乡镇企业健康发展,就要找出乡镇政府推进企业应急管理存在的具体问题及背后成因,借鉴先进地区良好的经验。如果要乡镇政府更深层次推进企业应急管理的进步,就一定要对乡镇政府推进企业应急管理存在的问题进行健全提升。基于此,本文以R市H镇为例进行调查研究,首先,界定了有关的概念,对治理理论视角进行了阐述。其次,分析了H镇政府推进企业应急管理的机构设置以及H镇政府加强企业应急管理的主要做法和初步成效。再次,剖析了H镇政府在推进企业应急管理工作中存在的问题,结合相关理论指出造成问题的主要原因是地方政府应急管理理念没有真正形成,政府与企业参与的协同治理机制不健全,人才、资源等因素阻碍基层应急管理健全与发展,应急管理的基础工作根基不牢固。最后,从加强乡镇应急管理队伍建设,提升应急管理工作人员专业能力,提升乡镇政府部门应急管理执法能力,构建政企协同应急管理模式四个方面提出了乡镇政府推进乡镇企业应急管理能力提升的思路。

关键词：乡镇政府企业应急管理治理能力提升

基于CFD的高速离心泵进口段流动数值模拟分析

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热能动力工程 2016年第7期31卷 103-109,138-139页

作者：魏立超宋文武石建伟杨秀鑫西华大学能源与动力工程学院四川成都610039

基于CFD的理论基础应用RNG k-ε湍流模型,对某一高速离心泵进行内流场数值模拟,研究回流现象。通过不同工况下的分析计算,发现诱导轮前进口段的回流漩涡范围随着流量的增加呈现逐渐减小的趋势;利用一个无量纲数来分析回流涡旋的变化范围... 详细信息

基于CFD的理论基础应用RNG k-ε湍流模型,对某一高速离心泵进行内流场数值模拟,研究回流现象。通过不同工况下的分析计算,发现诱导轮前进口段的回流漩涡范围随着流量的增加呈现逐渐减小的趋势;利用一个无量纲数来分析回流涡旋的变化范围,高速离心泵在小流量0.6Q_d工况下,进口段的回流漩涡为2.26;在大流量1.4Q_d的工况下回流漩涡的大小为0.45,结果表明:随着流量增加涡流变小,图像和数值能更全面地展示漩涡的结构和大小;模拟分析回流漩涡对诱导轮的压力和速度的影响,由于回流漩涡的水力损失,减少了诱导轮进口前缘处的压力,使诱导轮前缘处产生了一小部分低压区,增大了诱导轮发生空蚀的几率。通过对高速泵进口段不良流动的分析,为高速离心泵的设计与优化提供理论参考。

关键词：高速离心泵回流漩涡诱导轮数值模拟

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径向导叶对高速离心泵非定常流动影响的分析

热能动力工程 2017年第4期32卷 93-98页

作者：杨秀鑫宋文武魏立超石建伟 WANG Xin 西华大学能源与动力工程学院四川成都610039 School of Energy and Power Engineering Xihua Universitychengdu610039

应用计算流体力学技术对带导叶与不带导叶高速离心泵的内部流场进行定常及非定常数值模拟,从而预测出带导叶与不带导叶两种方案下的外特性曲线走势情况。同时得到了流体流经关键位置时在不同工况下的压力脉动情况,并对相应的时域图及频... 详细信息

应用计算流体力学技术对带导叶与不带导叶高速离心泵的内部流场进行定常及非定常数值模拟,从而预测出带导叶与不带导叶两种方案下的外特性曲线走势情况。同时得到了流体流经关键位置时在不同工况下的压力脉动情况,并对相应的时域图及频域图进行了对比分析。结果表明,带有导叶的高速离心泵相比于无导叶离心泵扬程较高,扬程曲线更加平缓,同时在大流量工况下,高速离心泵效率更高也更稳定。从时域图分析,不同工况下两种方案中的高速离心泵压力脉动存在明显的周期性,其中带有导叶的高速离心泵在大流量工况下压力脉动幅值相对较小,不带导叶的高速离心泵在小流量下压力脉动幅值相对较小;从频域图分析看,两种方案中的高速泵都是在一倍叶频处存在较大峰值,即动静干涉作用是引起压力脉动的主要因素,同时通过对比,在不同工况下带有导叶的高速离心泵在二倍叶频处峰值较小,说明添加径向导叶对缓解动静干涉起到一定作用。通过比较不同方案下监测点压力脉动平均值及峰值曲线图,说明在高速泵中加装径向导叶可以有效地发挥扩压作用,降低液流速度,充分将速度能转化为压能。结合上述结论,可以得出带导叶高速离心泵适合在大流量高工况下运行,如消防灭火,石油化工,航空航天等领域。

关键词：高速离心泵- 径向导叶- 数值模拟- 压力脉动

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高速消防泵的设计及分析

排灌机械工程学报 2017年第12期35卷 1036-1041页

作者：杨秀鑫宋文武魏立超石建伟王鑫西华大学能源与动力工程学院四川成都610039

为了解决现有车载消防泵体积大、扬程低等缺点,使其可以在超高层建筑消防领域发挥显著作用,采用加大流量法,并参考无过载设计理论,同时采取加装诱导轮及扩大喉部面积等措施设计了1种高转速离心式消防泵.采用UG软件对该泵进行建模,并采用... 详细信息

为了解决现有车载消防泵体积大、扬程低等缺点,使其可以在超高层建筑消防领域发挥显著作用,采用加大流量法,并参考无过载设计理论,同时采取加装诱导轮及扩大喉部面积等措施设计了1种高转速离心式消防泵.采用UG软件对该泵进行建模,并采用Ansys软件,基于RNG k-ε湍流模型对该泵的水力模型进行三维定常全流场数值模拟.计算结果表明,该泵性能曲线平坦,效率较高,高效率区域较宽,同时不易发生过载现象,在150%流量处,扬程为额定扬程的71.3%,并检测到关死点扬程为额定扬程的126.7%.通过速度矢量图与静压力云图,分析了该泵诱导轮、叶轮、蜗壳的定常流动规律,分析显示,诱导轮可以有效提高泵的空蚀性能,该泵速度场分布均匀,叶轮叶片静压力分布合理,泵内部流动相对稳定,满足了消防泵的相关规范要求.

关键词：高速消防泵加大流量法无过载设计数值模拟性能曲线

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孔板前后倾角对高速离心泵流场特性的影响

机械科学与技术 2017年第8期36卷 1180-1186页

作者：魏立超宋文武石建伟杨秀鑫许倩语西华大学能源与动力工程学院成都610039

为了更深入的研究孔板形式对高速离心泵进口段回流漩涡的影响,提出改变孔板前后倾角大小的方法,主要设计了25种不同倾角孔板的组合方案,利用电脑模拟软件ANSYS-CFX对某一高速离心泵进行全流场的数值模拟分析,从中选取了对高速离心泵水... 详细信息

为了更深入的研究孔板形式对高速离心泵进口段回流漩涡的影响,提出改变孔板前后倾角大小的方法,主要设计了25种不同倾角孔板的组合方案,利用电脑模拟软件ANSYS-CFX对某一高速离心泵进行全流场的数值模拟分析,从中选取了对高速离心泵水力性能提高较大的3种倾角方案,对比分析高速离心泵的整体的流线和进口段的速度矢量变化情况,诱导轮叶轮压力和内部流场的影响,并对不同倾角孔板的性能曲线进行分析。综合对比分析为:-20°/10°型孔板能较好的改善进口段的回流漩涡,抑制诱导轮内部的回旋流,对高速离心泵的水力性能有很大提高。

关键词：高速离心泵回流漩涡孔板倾角

日照打出安全生产双重预防体系建设“组合拳” A02

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孔板对带诱导轮高速离心泵进口段流动特性的影响研究

日照日报

作者：通讯员杨秀鑫

本报讯（通讯员杨秀鑫）为深入贯彻落实上级部门对应急管理工作的指示精神和安排部署，市政府安委会、市应急管理局坚持问题导向和目标导向，把双重预防体系建设作为推动企业落实安全生产主体责任、提升企业安全管理水平的重要抓手，...

本报讯（通讯员杨秀鑫）为深入贯彻落实上级部门对应急管理工作的指示精神和安排部署，市政府安委会、市应急管理局坚持问题导向和目标导向，把双重预防体系建设作为推动企业落实安全生产主体责任、提升企业安全管理水平的重要抓手，有力促进全市安全生产形势稳定好转。今

关键词：

来源： cnki报纸评论

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中国农村水利水电 2017年第2期 190-195页

作者：宋文武魏立超石建伟杨秀鑫许倩语西华大学能源与动力工程学院成都610039

为了更深入地研究高速离心泵进口段的回流漩涡对流场的不利影响,通过在诱导轮进口前方设置孔板,可以有效地减少高速离心泵回流漩涡的危害。初步对传统形式孔板进行了分析,从而设计了3种不同形式的新型孔板。利用ANSYS-CFX软件,基于RNG k... 详细信息

为了更深入地研究高速离心泵进口段的回流漩涡对流场的不利影响,通过在诱导轮进口前方设置孔板,可以有效地减少高速离心泵回流漩涡的危害。初步对传统形式孔板进行了分析,从而设计了3种不同形式的新型孔板。利用ANSYS-CFX软件,基于RNG k-ε模型对某一高速离心泵进行数值模拟,分析4种不同形式的孔板对回流漩涡的控制效果。通过分析进口段的流线和速度矢量变化情况,对比孔板对诱导轮叶轮压力和内部流场的影响,并对不同孔板形式的性能曲线进行分析。计算结果表明:C型孔板即上半剖抛物线形孔板能较好地改善回流漩涡,减少诱导轮叶轮的低压区域,对高速泵的水力性能有一定的提高。

关键词：高速离心泵回流漩涡孔板数值模拟

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浅述智能优化算法在市政管网中的应用

四川建材 2016年第2期42卷 302-303页

作者：许倩语宋文武魏立超杨秀鑫西华大学建筑与土木工程学院四川成都610039 西华大学能源与动力工程学院四川成都610039

市政管网是城市规划中一项非常重要的内容,好的管网规划会节省大量的初投资。智能算法作为一种实用、高效、鲁棒性强的优化技术,采用智能优化算法对其进行优化,提高管网系统的可靠性和经济性。本文综述了市政管网国内外的研究现状、优... 详细信息

市政管网是城市规划中一项非常重要的内容,好的管网规划会节省大量的初投资。智能算法作为一种实用、高效、鲁棒性强的优化技术,采用智能优化算法对其进行优化,提高管网系统的可靠性和经济性。本文综述了市政管网国内外的研究现状、优化中存在的问题及其解决方案、市政管网优化的发展趋势,并对市政管网做了一个总结展望,为市政管网的优化提供技术支持。

关键词：市政管网智能算法系统优化研究现状