检索结果-南通市图书馆

基于V3V的泵站进水池内附底涡动力特性研究

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农业机械学报 2021年第6期52卷 177-185页

作者：宋希杰刘超清华大学能源与动力工程系北京100084 扬州大学水利科学与工程学院扬州225009

采用体三维速度场测试系统V3V测量漩涡工况下立式轴流泵喇叭管下方的流场,分析了附底涡演变过程中漩涡区速度梯度分布、漩涡强度及漩涡涡动能的变化。结果表明:附底涡的发生过程是一个伴随着附底涡区速度梯度、漩涡强度及漩涡涡动能不... 详细信息

采用体三维速度场测试系统V3V测量漩涡工况下立式轴流泵喇叭管下方的流场,分析了附底涡演变过程中漩涡区速度梯度分布、漩涡强度及漩涡涡动能的变化。结果表明:附底涡的发生过程是一个伴随着附底涡区速度梯度、漩涡强度及漩涡涡动能不断变化的过程。随着时间的推移,附底涡区速度梯度、漩涡强度及漩涡涡动能先增大,达到最大后保持0.4 s,然后迅速减小,附底涡形成发展的时间大于漩涡溃退消失的时间。在漩涡发展初期,随着距离进水池底部高度的增大,漩涡强度逐渐减小;在漩涡进入保持阶段后,附底涡满足漩涡强度守恒定理;受喇叭管内复杂环境的影响,附底涡强度从喇叭管内最先溃退消失,从上向下逐渐减小。本研究可为进水池优化设计提供理论指导。

关键词：泵站进水池体三维速度场测试系统附底涡速度梯度漩涡强度

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轴流泵装置进水漩涡对压力脉动的影响

农业机械学报 2018年第2期49卷 113-119,81页

作者：宋希杰刘超罗灿扬州大学水利与能源动力工程学院扬州225100

轴流泵内压力脉动是引起机组振动和噪声的主要原因之一,为了研究漩涡诱发水泵内压力脉动的机理,采用Fluent软件对轴流泵装置进行非定常计算,得到了大流量工况下(1.2Qd)不同特征断面的频域特性,结合模型试验,利用高速摄像机对漩涡生成到... 详细信息

轴流泵内压力脉动是引起机组振动和噪声的主要原因之一,为了研究漩涡诱发水泵内压力脉动的机理,采用Fluent软件对轴流泵装置进行非定常计算,得到了大流量工况下(1.2Qd)不同特征断面的频域特性,结合模型试验,利用高速摄像机对漩涡生成到消失全过程进行动态测量,观察到漩涡微观变化过程。结果表明:喇叭管下方漩涡发生位置与低压区位置一致,涡管底端的压力脉动幅值最大,其Cp值约为非中心点处的1.8~2倍,涡管中心处压力脉动次频发生在1倍叶轮转频处,在叶轮进口压力脉动与漩涡压力脉动在1倍叶轮转频处具有同步性,且压力脉动次频均在1倍叶轮转频处。在进水池底部压力脉动激励源为进水漩涡,进水漩涡影响叶轮进口压力分布,诱发叶轮进口压力脉动。通过研究进水漩涡从生成到溃灭的过程及对压力脉动的影响,可为泵站工程实际应用中消涡措施提供理论依据。

关键词：轴流泵漩涡压力脉动高速摄像机

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水泵进水池底部压力脉动特性试验

农业机械学报 2017年第11期48卷 196-203页

作者：宋希杰刘超杨帆查智力严天序黄佳卫扬州大学水利与能源动力工程学院扬州225100

为了研究泵站进水池中喇叭管下方漩涡产生的机理,探索进水池底部喇叭管下方水流压力脉动与漩涡产生的关系,在进水池底部喇叭管口下方布置20个压力脉动监测点,在转速2 200 r/min时进行了多个不同工况点的压力脉动试验。通过对水流压力脉... 详细信息

为了研究泵站进水池中喇叭管下方漩涡产生的机理,探索进水池底部喇叭管下方水流压力脉动与漩涡产生的关系,在进水池底部喇叭管口下方布置20个压力脉动监测点,在转速2 200 r/min时进行了多个不同工况点的压力脉动试验。通过对水流压力脉动的时域特性、频域特性及进水池底部喇叭管下方的压力分布进行分析,揭示了轴流泵喇叭管下方水流压力脉动的规律及压力分布与漩涡之间的关系。进水池底部压力脉动的主频是叶轮转频的2倍,说明轴流泵进水池底部喇叭管下方水流的压力脉动仍然受到叶轮旋转的影响;大流量工况下,喇叭管下方容易产生漩涡,且发生频率高,持续时间长,主要集中在喇叭管下方右前方的位置;小流量工况下,喇叭管下方也能产生漩涡,但发生频率低,持续时间短,主要集中在喇叭管内部正前方的位置。在不同工况下发生漩涡的位置与进水池底部喇叭管下方低压区位置相对应。

关键词：轴流泵进水池底部压力传感器压力脉动模型试验

基于大系统分解-动态规划聚合法的多块滩涂围垦进度决策优化

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灌溉排水学报 2016年第4期35卷 26-31,38页

作者：赵国锋宋希杰成立扬州大学水利与能源动力工程学院江苏扬州225127

为了解决多块滩涂围垦进度决策问题,采用大系统分解-动态规划聚合法对多块滩涂的土地利用进行优化和最优开发。将多块滩涂框围进度最优决策模型分解为若干个单块滩涂土地利用规划线性子模型,采用动态规划逐次逼近法对子系统进行优化,确... 详细信息

为了解决多块滩涂围垦进度决策问题,采用大系统分解-动态规划聚合法对多块滩涂的土地利用进行优化和最优开发。将多块滩涂框围进度最优决策模型分解为若干个单块滩涂土地利用规划线性子模型,采用动态规划逐次逼近法对子系统进行优化,确定各块滩涂在不同投资现值下的多阶段一系列优化结果与收益及费用指标体系,再针对各块滩涂围垦决策子模型采用动态规划法进行动态规划聚合,对多块滩涂进行围垦进度决策。求解方法能够给出多块滩涂框围进度和相应土地利用最优布局和开发进度决策。

关键词：多块滩涂围垦决策优化动态规划逐次逼近法动态规划聚合大系统分解-动态规划聚合法

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进水漩涡诱发轴流泵压力脉动的试验研究

振动与冲击 2018年第17期37卷 25-31,62页

作者：宋希杰刘超杨帆査智力初长虹张重阳扬州大学水利与能源动力工程学院江苏扬州210094

从进水漩涡对轴流泵内部压力脉动影响的角度出发,通过进行压力脉动特性试验探究进水漩涡对轴流泵装置影响的机理。在轴流泵模型装置叶轮进口、叶轮出口及导叶出口安装压力脉动传感器,进行0.8Q_d、Q_d、1.2Q_d等3个典型工况下的压力脉动... 详细信息

从进水漩涡对轴流泵内部压力脉动影响的角度出发,通过进行压力脉动特性试验探究进水漩涡对轴流泵装置影响的机理。在轴流泵模型装置叶轮进口、叶轮出口及导叶出口安装压力脉动传感器,进行0.8Q_d、Q_d、1.2Q_d等3个典型工况下的压力脉动特性试验。结果表明:轴流泵装置内同一测点的压力脉动幅度在小流量工况下最大;大流量工况下,在叶轮进口测点P7处受进水漩涡的影响存在明显的压力波动,受到进水漩涡的影响在测点P7处的压力脉动幅值会出现陡升陡降的状况,相对于叶轮进口压力脉动幅值平均值其增幅分别是0.8Q_d和Q_d压力脉动增幅的3倍和2倍;漩涡发生频率为叶片通过频率,容易诱发机组的共振。

关键词：轴流泵模型试验进水漩涡压力脉动

基于关联分析和系统聚类的滩涂围垦适宜性评价

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灌溉排水学报 2016年第6期35卷 93-97页

作者：赵国锋宋希杰成立扬州大学水利与能源动力工程学院江苏扬州225127

为科学分析滩涂资源特点及合理评价围垦利用适宜性,厘清滩涂土地利用分类管理及规划目标,基于MATLAB聚类统计工具,采用关联分析和系统模糊聚类结合方法对滩涂利用适宜性进行评价与分类。首先通过关联分析将各片滩涂的评价原始数据进行... 详细信息

为科学分析滩涂资源特点及合理评价围垦利用适宜性,厘清滩涂土地利用分类管理及规划目标,基于MATLAB聚类统计工具,采用关联分析和系统模糊聚类结合方法对滩涂利用适宜性进行评价与分类。首先通过关联分析将各片滩涂的评价原始数据进行归一化处理后计算关联度集,并依据排序位次,确定各片滩涂围垦和农业利用可行性的重要程度进行排序。在关联分析基础上进行系统聚类,得到不同类别分类树结果,最终确定不同滩涂的适宜性评价的分类结果。盐城滩涂典型地区实例计算结果表明,垦区围垦适宜性评价指标达0.9,表明这些滩涂垦区最适宜进行围垦;盐城滩涂除少数垦区外,总体都可以进行农业开发适宜性利用。基于关联分析和系统聚类方法能够准确评价滩涂利用方式。

关键词：滩涂围垦围垦利用分析评价系统聚类关联分析

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大型箱涵式泵装置优化设计与试验

农业机械学报 2017年第1期48卷 96-103页

作者：石丽建汤方平刘雪芹谢荣盛宋希杰张文鹏扬州大学水利与能源动力工程学院扬州225100 江苏省水利勘测设计研究院有限公司扬州225100

为了研究箱涵式泵装置进、出水流道的水力性能,采用了基于CFD数值模拟计算和模型试验的DOE正交设计试验方法。对进、出水流道进行三维参数化建模,以进水流道出口断面速度均匀度和水力损失为目标函数,针对进水喇叭管、导水锥和出水喇叭... 详细信息

为了研究箱涵式泵装置进、出水流道的水力性能,采用了基于CFD数值模拟计算和模型试验的DOE正交设计试验方法。对进、出水流道进行三维参数化建模,以进水流道出口断面速度均匀度和水力损失为目标函数,针对进水喇叭管、导水锥和出水喇叭管、出水导流墩控制尺寸进行五因素四水平的正交试验设计。通过CFD数值模拟手段,针对设计流量工况点,分别对进水流道和出水流道各16个设计方案进行数值模拟计算,分析不同控制尺寸对进、出水流道水力性能的影响。最后通过模型试验对优化方案数值计算结果进行可靠性验证。数值模拟和试验结果表明,通过DOE正交设计方法进行进水流道优化设计,可以得到各控制参数对进水流道水力损失和出口断面均匀度的主次影响,进水流道最大水力损失达到8.56 cm,最小水力损失为3.91 cm,优化方案水力损失为3.65 cm,出口速度均匀度达到93.07%,较初始方案水力损失降低了1.31 cm,出口速度均匀度提高了1.17个百分点;出水流道最大水力损失为46.07 cm,最优组合出水流道水力损失为32.53 cm,较原始方案水力损失减小了7.96 cm。根据泵装置全特性曲线可知,该泵装置出水流道水力损失在设计工况下最小,最高运行效率达到70.04%,最高运行扬程为4.0 m,在设计扬程1.36 m时,效率为66.82%,对应流量为34.31 m3/s。模型试验最高运行效率达到71.5%,在设计扬程1.36 m时,试验运行效率在64%左右,与数值模拟结果吻合较好。

关键词：箱涵式泵装置优化设计数值计算试验

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双向超低扬程泵装置流动数值模拟

南水北调与水利科技（中英文） 2020年第3期18卷 210-216,224页

作者：张校文刘超张重阳宋希杰查智力扬州大学水利与能源动力工程学院江苏扬州225009

针对可用于双向抽水的一种新型双向超低扬程泵装置,基于CFX软件对泵装置进行三维流动数值模拟,分析了泵装置的内部流动特性,并对泵装置的整体性能作出了预测。计算结果表明:在设计工况(流量Q=4.8m^3/s)与大流量工况(流量Q=5.4m^3/s)下,... 详细信息

针对可用于双向抽水的一种新型双向超低扬程泵装置,基于CFX软件对泵装置进行三维流动数值模拟,分析了泵装置的内部流动特性,并对泵装置的整体性能作出了预测。计算结果表明:在设计工况(流量Q=4.8m^3/s)与大流量工况(流量Q=5.4m^3/s)下,叶轮进口断面流速均匀度达到90%左右,叶轮进口断面流态良好,足以保证水泵的性能,扩散导叶出口断面流线较为平顺,扩散导叶对水流速度环量的回收较好。泵装置进水水力损失较小,出水水力损失较大。该装置在设计工况(流量Q=4.8m^3/s)下的效率最高,达到71.09%,对应的扬程为1.345m,泵装置高效区运行的流量范围较大。新型双向超低扬程泵装置在自流引排水且实际扬程很低的沿江滨湖地区,是一种可取的方案。

关键词：双向低扬程泵装置流动特性数值模拟

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轴流泵进水池内消涡装置优化设计研究

大电机技术 2024年第4期 104-110,132页

作者：叶露曦刘鹏李明慧刘辉宋希杰扬州大学水利科学与工程学院江苏扬州225009 江河机电装备工程有限公司北京100071 南水北调东线山东干线有限责任公司山东济南250100

本文针对工程中存在的漩涡危害机组安全运行的问题,以进水池内附底漩涡为对象,基于漩涡的动力特性设计带消涡叶片的消涡导轮,消涡叶片和导轮采用流线式结构,设计了消涡叶片数分别为4、6、8三种方案,采用数值模拟和模型试验研究了消涡叶... 详细信息

本文针对工程中存在的漩涡危害机组安全运行的问题,以进水池内附底漩涡为对象,基于漩涡的动力特性设计带消涡叶片的消涡导轮,消涡叶片和导轮采用流线式结构,设计了消涡叶片数分别为4、6、8三种方案,采用数值模拟和模型试验研究了消涡叶片数对消涡效果和水泵性能的影响。研究结果表明:速度梯度是漩涡产生的关键因素,速度梯度差异导致漩涡的产生,欲消除漩涡需要减小速度梯度分布差异,保证流动分布均匀。消涡叶片数影响消涡效果和水泵性能,消涡叶片数为4片时导轮附近存在局部小尺度漩涡;消涡叶片数为8片时,在导轮附近产生较大的局部水力损失;消涡叶片数为6片时消涡效果最好、消涡导轮附近产生的局部水力损失最小,泵装置效率提高1.0~1.3个百分点。消涡叶片数过小消涡不彻底,消涡叶片数过多,会减少过流量,增加额外的损失,只有保证消涡措施产生的水力损失小于漩涡产生的水力损失,消涡措施才是最有效的。

关键词：漩涡消涡导轮轴流泵数值模拟模型试验

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