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半开式复合叶轮多级离心泵设计与性能预测方法研究

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半开式复合叶轮多级离心泵设计与性能预测方法研究

作者：许斌杰浙江大学

学位级别：硕士

AP1000化容补水泵等特殊低比转速多级离心泵在性能上不但具有小流量高扬程的特点,还需保证从关死点到最大流量的多个工况的性能同时达到使用要求。同时,结构的紧凑性,以及小流量不稳定和大流量过载等问题也是低比转速泵设计需要重点关... 详细信息

AP1000化容补水泵等特殊低比转速多级离心泵在性能上不但具有小流量高扬程的特点,还需保证从关死点到最大流量的多个工况的性能同时达到使用要求。同时,结构的紧凑性,以及小流量不稳定和大流量过载等问题也是低比转速泵设计需要重点关注的问题。本文为形成结构紧凑、稳定性好、满足多工况性能要求的低比转速多级离心泵设计方法,以AP1000化容补水泵为实例,研究半开式多平衡孔复合叶轮和涡形双流道导叶的性能,建立其三维流场模拟和性能预测方法,基于计算流体动力学（CFD）技术改进设计了满足多工况性能要求的水力模型。探讨了低比转速多级离心泵半开式叶轮、复合叶轮和导叶的设计原理和方法,给出关键参数的确定方法,分析了半开式直叶片复合叶轮和涡形双流道结构的设计要点。给出了半开式叶轮离心泵全流道三维流动数值模拟方法,以单级半开式叶轮离心泵为模型,考虑叶轮前后间隙、平衡孔、口环间隙等结构,分析不同建模形式、湍流模式、离散方法对性能曲线预测计算精度的影响,完善和验证了基于三维流动模拟的性能预测方法。为满足AP1000化容补水泵四个特殊工况点的性能和结构紧凑型要求,设计了半开式多平衡孔复合直叶片叶轮和涡形流道式导叶结构,建立了包含叶轮、导叶、叶轮前后间隙、密封口环和平衡孔的三维全流道实体模型。基于本文验证的流场三维数值模拟方法,预测全工况下的水力性能,分析了决定低比转速多级离心泵各工况性能的关键参数。基于模拟结果给出了改善低比转速多级离心泵性能的结构或设计建议,并改进了过流部件结构,使AP1000化容补水泵模型满足多工况运行可靠和大流量不过载的设计要求。本文给出的多级离心泵叶轮与导叶的设计方法,以及相应的三维流动数值模拟和性能预测方法,水力性能上满足了多工况运行的要求,对低比转速多级离心泵研究与核电系统补水泵研发具有一定意义。

关键词：低比转速多级离心泵复合叶轮半开式叶轮流场模拟性能预测优化设计

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增程式电动汽车运行优化方法研究

增程式电动汽车运行优化方法研究

作者：许斌杰湖南大学

学位级别：硕士

现代工业技术的发展在给人类的生活带来无数便利的同时也导致了石油资源的迅速消耗和全球范围的大气污染,这严重阻碍了社会的进一步发展,作为现代工业技术的重要代表,汽车行业正在发生着剧烈变化。以纯电动汽车,混合动力汽车,燃料电池... 详细信息

现代工业技术的发展在给人类的生活带来无数便利的同时也导致了石油资源的迅速消耗和全球范围的大气污染,这严重阻碍了社会的进一步发展,作为现代工业技术的重要代表,汽车行业正在发生着剧烈变化。以纯电动汽车,混合动力汽车,燃料电池车为代表的新能源汽车逐渐成为汽车领域的研究热点。增程式电动汽车是一种特殊的混合动力汽车,动力蓄电池与增程器系统构成了车辆的主要能量来源,它既可以实现在短距离出行时的纯电动驾驶,还可以启动增程器系统为整车的运行提供能量以实现较长距离的行驶。它是传统内燃机车辆向纯电动汽车与燃料电池车发展过渡的重要新能源车型,也是符合我国具体国情的重要车型。本文主要针对增程式电动汽车的经济性能与排放性能问题,对车辆的运行优化展开了深入的研究工作,主要的工作点与创新点如下:1.分别分析了几种不同类型的混合动力汽车的基本动力系统结构,对增程式电动汽车的工作状态进行了深入研究,并进一步确定了增程式电动汽车运行优化研究的重点、所需要解决的问题与存在的难点。2.以增程式电动汽车的燃油消耗率为研究对象,结合增程器实际工作状况及全局优化、特定功率区间优化及特定功率点优化这三种常见工作优化模式对于转速和转矩的约束条件在Matlab环境下建立了基于粒子群算法的电动汽车增程器油耗率优化模型,然后在建立的模型中分别进行三种不同模式优化实验验证并得出最佳燃油消耗率(BSFC)曲线。实验结果表明文章提出的方法可以有效的减少电动汽车增程器油耗,提高整车燃油经济性。3.以增程式电动汽车增程器运行优化问题为研究对象。首先综合分析增程式电动汽车燃油消耗率、CO、NOx排放特性,通过加权办法建立了综合分析模型以同时考虑三个特性,并提出两种常见工况;其次分析标准粒子群算法及其不足,提出了一种改进的粒子群算法,并在所建立的全局工作模型上进行优化,结合与标准PSO算法优化结果进行对比,证明文章提出的改进粒子群算法能有效避免陷入局部最优解;最后通过赋予综合模型不同的权重,验证所提出的综合分析模型在不同的优化条件下能重点优化某一变量,实现电动汽车的运行优化。4.建立了增程式电动汽车燃油消耗率运行优化图形用户界面,用户可以在此图形用户界面上设置粒子群算法的各项基本参数,并选择不同的优化输出模式以实现寻优,帮助文章研究的推广与应用。文章的最后部分对全文的研究工作进行了总结,并对作者深入研究的方向进行了展望。

关键词：增程器发动机粒子群优化燃油消耗率排放图形用户界面

聚苯二甲酰基硫脲树脂的合成及其对金属离子的吸附性能

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聚苯二甲酰基硫脲树脂的合成及其对金属离子的吸附性能

作者：许斌杰西北师范大学

学位级别：硕士

本文在总结硫脲树脂及其对金属离子的吸附研究进展的基础上,合成了聚苯二甲酰基硫脲树脂(PBDT),并研究了该类树脂的合成工艺及其吸附性能。本文采用二异硫氰酸酯与二元胺加成聚合的方法,制备了主链型聚苯二甲酰基硫脲树脂—PBDT系列。... 详细信息

本文在总结硫脲树脂及其对金属离子的吸附研究进展的基础上,合成了聚苯二甲酰基硫脲树脂(PBDT),并研究了该类树脂的合成工艺及其吸附性能。本文采用二异硫氰酸酯与二元胺加成聚合的方法,制备了主链型聚苯二甲酰基硫脲树脂—PBDT系列。以对苯/间苯二甲酰氯和NH4SCN为原料PEG-400作催化剂,进行固-液相转移催化反应,合成苯二羰基二异硫氰酸酯;再与二元胺进行加成聚合反应,制得PBDT系列聚苯二甲酰基硫脲鳌合树脂。二元胺与苯二酰基二异硫氰酸酯的摩尔比为1:1时,30℃下PBDT系列树脂收率达84.5%-90.2%。采用红外光谱、X-射线衍射、扫描电镜、热重等手段对树脂进行了表征。采用静态吸附法考察了吸附时间、吸附温度、树脂用量、溶液酸度、金属离子初始浓度等对树脂吸附Ni的影响。树脂PBDT1-2和PBDT2-2对Ni的吸附平衡时间为60-90min,树脂用量达到0.30g时吸附率基本达到稳定。对Ni的吸附率随溶液酸度的增加先增加后减小,吸附容量随温度的升高、Ni初始浓度的增大而增加。研究了PBDT系列树脂的吸附动力学、等温吸附和吸附热力学,探讨了其对Ni的吸附机理。PBDT对Ni的吸附为液膜扩散类型;等温吸附能较好地符合Langmuir模型,表明其为单分子层吸附;吸附过程的焓变ΔH大于0,为吸热过程。吸附前后的红外光谱对比显示吸附过程中Ni与树脂中的N、S、O原子发生了配位反应形成了螯合物。

关键词：聚苯二甲酰基硫脲树脂螯合树脂合成吸附金属离子

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多级离心泵半开式叶轮参数优化的数值研究

工程热物理学报 2013年第1期34卷 75-78页

作者：吴大转孙幼波陈涛许斌杰王乐勤浙江大学化工机械研究所浙江杭州310027

为了改进和完善多级离心泵的性能需求,本文采用CFD(计算流体力学)方法,建立了包含叶轮、导叶、叶轮前后间隙、密封口环和平衡孔的三维全流道实体模型,重点对叶轮结构进行了参数化的分析与研究,比较了不同参数的叶轮对多级离心泵的性能影... 详细信息

为了改进和完善多级离心泵的性能需求,本文采用CFD(计算流体力学)方法,建立了包含叶轮、导叶、叶轮前后间隙、密封口环和平衡孔的三维全流道实体模型,重点对叶轮结构进行了参数化的分析与研究,比较了不同参数的叶轮对多级离心泵的性能影响,基于模拟结果给出了改善低比转速多级离心泵性能的结构和设计建议,该数值方法的提出和完善可为多级离心泵的水力性能提高提供参考和依据。

关键词：多级离心泵复合叶轮半开式叶轮优化设计

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萤火虫算法的电动汽车综合成本运行优化研究

智能系统学报 2017年第2期12卷 166-171页

作者：许斌杰王耀南湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

为实现节能减排,文章以增程式电动汽车为研究对象,提出了一种基于动态综合成本的增程器运行优化方法。首先以增程器发动机外特性为研究基础,根据实际工作状况分别建立了发动机燃油消耗率及CO排放率模型,再通过归一化后将多个目标加权求... 详细信息

为实现节能减排,文章以增程式电动汽车为研究对象,提出了一种基于动态综合成本的增程器运行优化方法。首先以增程器发动机外特性为研究基础,根据实际工作状况分别建立了发动机燃油消耗率及CO排放率模型,再通过归一化后将多个目标加权求和的方法建立电动汽车综合成本运行优化模型。模型建立后,在全局优化及特定功率优化这两种常见模式下以萤火虫算法进行寻优,最后在不同的权重条件下得出最佳综合成本运行曲线。实验结果表明,文章提出的方法能够在不同的运行环境下通过动态调整权重值,实现基于燃油消耗率及CO排放的综合成本运行优化。

关键词：电动汽车油耗排放成本发动机增程器

电动汽车增程器运行优化的改进粒子群算法研究

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电子测量与仪器学报 2016年第9期30卷 1397-1404页

作者：许斌杰王耀南湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

以增程式电动汽车增程器运行优化问题为研究对象。首先分析了现有汽车节能减排策略的不足;然后综合分析增程式电动汽车油耗、CO、NO_x排放特性,通过加权办法建立了综合分析模型以同时考虑3个特性,并提出两种常见工况;其次分析标准粒子... 详细信息

以增程式电动汽车增程器运行优化问题为研究对象。首先分析了现有汽车节能减排策略的不足;然后综合分析增程式电动汽车油耗、CO、NO_x排放特性,通过加权办法建立了综合分析模型以同时考虑3个特性,并提出两种常见工况;其次分析标准粒子群算法及其不足,提出了一种改进的粒子群算法,并在所建立的全局工作模型上进行优化,结合与标准PSO算法优化结果进行对比,证明文章提出的改进粒子群算法能有效避免陷入局部最优解;最后通过赋予综合模型不同的权重,验证所提出的综合分析模型在不同的优化条件下能重点优化某一变量,实现电动汽车的运行优化。

关键词：电动汽车增程器油耗率 CO NOx 粒子群算法

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离心泵瞬态操作条件下内部流动的数值模拟

工程热物理学报 2009年第5期30卷 781-783页

作者：吴大转许斌杰李志峰王乐勤浙江大学化工机械研究所浙江杭州310027

为研究离心泵在瞬态操作条件下的内部非定常流动演化过程,分析外部瞬态特性的内流机理,采用滑移网格方法对快速启动过程中的离心泵内部流动进行数值模拟。建立了包含循环管路和泵在内的完整系统模型,分析了叶轮从静止到最高转速的瞬态... 详细信息

为研究离心泵在瞬态操作条件下的内部非定常流动演化过程,分析外部瞬态特性的内流机理,采用滑移网格方法对快速启动过程中的离心泵内部流动进行数值模拟。建立了包含循环管路和泵在内的完整系统模型,分析了叶轮从静止到最高转速的瞬态过程的流动演化,比较了管路阻力特性对瞬态特性的影响,探讨了数值方法对求解三维瞬态流动的适应性。分析结果表明,基于非定常流动分析的瞬态外特性预测结果与实验结果能较好吻合,所采用的计算方法和得到的结果为瞬态操作条件下离心泵内部流动的诊断和优化建立基础。

关键词：离心泵瞬态过程非定常流动滑移网格数值模拟

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气相色谱法在环境保护和环境监测中的应用

资源节约与环保 2019年第9期34卷 73-74页

作者：许斌杰上海市崇明区环境监测站

从改革开放至今,气相色谱法的专业技术也有了一定程度上的发展,在不断的发展中气相色谱法的应用范围也变得十分广泛起来,目前气相色谱法已经在国内众多行业之中开始应用,并且起着至关重要的作用。本文根据相关的研究数据对气相色谱法进... 详细信息

从改革开放至今,气相色谱法的专业技术也有了一定程度上的发展,在不断的发展中气相色谱法的应用范围也变得十分广泛起来,目前气相色谱法已经在国内众多行业之中开始应用,并且起着至关重要的作用。本文根据相关的研究数据对气相色谱法进行了更加深刻的分析和研究,对目前国内气相色谱法的使用状况和发展的情况做了相关的研究和探索。

关键词：气相色谱法技术发展研究和探索

多元混合式网络教学在大学生就业指导课中的应用

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就业与保障 2021年第7期 167-168页

作者：李林许斌杰广东财经大学国际商学院

在新冠肺炎疫情的影响下,教育工作面临着巨大的挑战,传统的集中式课堂被迫改为分散在家的网络课堂。面对这一新的形势变化,创新创优网络教学模式具有重要意义。文章分析了目前大学生就业指导课的现状,并对多元混合式网络教学在大学生就... 详细信息

在新冠肺炎疫情的影响下,教育工作面临着巨大的挑战,传统的集中式课堂被迫改为分散在家的网络课堂。面对这一新的形势变化,创新创优网络教学模式具有重要意义。文章分析了目前大学生就业指导课的现状,并对多元混合式网络教学在大学生就业指导课中的应用进行了探讨,为创新大学生就业指导课的教学模式提供了一定参考。

关键词：多元混合式网络教学大学生就业指导课网络教学模式