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| 1 | 泵自吸过程气液两相流的可视化试验显示文摘自吸泵的自吸过程属于复杂的气液两相流动过程。通过建立泵自吸性能外特性及自吸过程气液两相流动特性协同测试系统,采用NI虚拟仪器Lab VIEW编程平台,实现了对泵自吸过程中的进出口压力、流量、转速的瞬态测试;同时采用高速摄影观测系统对自吸泵叶轮、蜗壳及气液分离室内部的气液两相流动过程进行了可视化观测。结果表明:在流量未上升之前,自吸离心泵的自吸过程一直处于动态的稳定过程。气液分离室进口出现的稳定气液分离面有利于气液分离,有助于气泡的排出。而扩散段出口出现的停滞回旋气泡不利于气泡的及时排出,对自吸性能有不良的影响。在自吸末期,流量、压力均有突变的过程,且气液分离室内小水珠、扩散管处气泡数目急剧增多,随后又急剧下降,体现了明显的瞬态效应。 | 李红 姜波 陆天桥 | 2015 | 农业机械学报2015，46，8： | 11 |
| 2 | 隔舌间隙对自吸离心泵自吸性能的影响显示文摘为分析隔舌间隙对泵自吸性能的影响及其原因,进一步掌握泵的自吸机理,对外混式自吸离心泵在不同隔舌间隙时的自吸过程进行了高速摄影试验,通过图像处理技术研究蜗壳扩散段内气泡的数量、大小及运动轨迹,同时测量自吸完成时间。研究结果表明,自吸过程中扩散段靠近气液分离室左侧区域的气泡呈现小而密的特点,右侧区域的气泡呈现大而疏的特点。直径较小的气泡在蜗壳扩散段出口更容易被排出,较大的气泡在扩散段内振荡、回旋,不利于自吸的完成。当隔舌间隙从1.0 mm增加到2.5 mm时,经过隔舌进入扩散段的气泡平均直径从1.2 mm增加到1.9 mm,自吸完成时间从28 s上升到113 s,即隔舌间隙越小,进入蜗壳扩散段的气泡直径越小,这是减小隔舌间隙自吸时间缩短的微观机理。 | 李红 陆天桥 詹连辰 | 2017 | 农业机械学报2017，48，3： | 9 |
| 3 | 自吸泵自吸过程气液两相流数值模拟分析显示文摘自吸泵的自吸过程是一个很复杂的气液两相混合流动与分离过程。本文利用非稳态数值模拟方法模拟自吸泵自吸过程,初始条件为进水管及出水管含有部分空气,然后估算自吸时间。模拟结果表明:泵吸气和排气主要集中在自吸初期,期间叶轮入口和泵出口气含率最高分别可达62.4%和45.3%;叶轮入口气含率变化较泵出口气含率变化剧烈;此外,叶轮与导叶间隙对自吸性能有影响,间隙与自吸时间呈负相关变化,说明较大的间隙有利于泵的自吸。 | 刘洪生 苏永升 | 2017 | 华东理工大学学报(自然科学版)2017，43，2： | 8 |
| 4 | 基于机器学习的离心泵气液两相压升预测显示文摘针对离心泵气液两相压升难以准确预测的问题,该研究构建了基于机器学习的离心泵压升预测模型。通过试验获得入口体积含气率、转速和液相流量对离心泵两相压升性能的影响规律,建立气液两相运行条件下离心泵性能基础数据库。根据试验结果,确定以入口体积含气率、转速和液相流量作为输入特征,构建基于线性回归、BP神经网络、支持向量机和随机森林的4种机器学习模型。研究结果表明随机森林预测能力最优,尤其是对于泵喘振区域附近性能的预测,其更能反映出压升的变化趋势,与其他3种模型相比具有更强的预测能力。在总数据集上,随机森林模型所预测压升的平均相对误差、均方根误差和决定系数分别为3.51%、1.06 kPa和0.993,置信水平为94.44%条件下,相对误差不超过±15%。基于随机森林的离心泵气液两相性能预测模型能较好地预测离心泵的两相压升,可为离心泵设计和选型提供参考。 | 贺登辉 李芮林 孙帅辉 郭鹏程 | 2022 | 农业工程学报2022，38，4： | 6 |
| 5 | 泵自吸过程的数值计算与可视化试验研究显示文摘采用欧拉多相流模型、标准k-ε湍流模型及结合滑移网格技术并加载试验所得的叶轮转速变化曲线和出口压力变化曲线对65ZB-40C型外混式自吸泵自吸过程的气液两相流进行数值模拟,在叶轮进口、蜗壳各断面、气液分离室进口、回流孔上设置监测面,分析各监测面气体体积分数、气液相速度、混合相压力等参数的变化.采用高速摄影技术对自吸泵的叶轮、蜗壳、气液分离室及蜗壳出口段进行自吸过程的拍摄,把得到的图像与模拟结果进行对比.结果表明:自吸泵自吸过程中气液两相流态的微观变化与试验仪器监测到的压力、流量、转速等宏观变化具有一致性;自吸稳定过程占自吸时间的比例最大,对自吸性能的影响最大;气液分离室中心区域的气相空穴有利于蜗壳出口段的移动气泡的形成,有助于泵体内气体稳定地排出;自吸中期是一个动态稳定过程,进出口压力周期性地波动. | 陆天桥 李红 詹连辰 | 2016 | 排灌机械工程学报2016，34，11： | 6 |
| 6 | 回流孔对外混式自吸离心泵内部流动特性的影响显示文摘回流孔在外混式自吸离心泵的结构中有着特殊的作用,是影响自吸排污泵性能的重要因素之一。为了研究回流孔对自吸排污泵内部流动特性的影响,以具有不同回流孔面积的ZW型高效自吸排污泵为研究对象,对泵内部流场进行数值模拟。研究结果表明,回流孔的存在对泵内流动特性和性能都有一定的影响,泵内会形成较明显的环形流动,扬程和效率显著降低。不同工况下回流孔两侧(即气液分离室和蜗壳)压力分布发生规律性变化,回流孔处的流动状态也随之发生变化;随回流孔面积变化将引起回流孔两侧压差及回流量的变化,最终反映为外特性的变化。 | 牟介刚 吴振兴 周佩剑 吴登昊 谷云庆 郑水华 | 2016 | 水力发电学报2016，35，7： | 6 |
| 7 | 自吸喷灌泵自吸过程的非定常流动数值计算与验证显示文摘为了建立一种适合自吸喷灌泵在自吸过程中的气液两相流数值模拟方法,采用ANSYS CFX软件,进行仿真自吸喷灌泵自吸过程的数值计算,研究自吸过程中气液混合、气液分离及气液逸出现象,分析自吸过程中泵内部的速度、压力及含气率的变化规律,了解自吸过程的气液两相流特点。自吸泵的整个自吸过程分为3个阶段:自吸初期由叶轮旋转作用排水产生的吸气阶段(t≤0.5 s)、自吸中期由气水混合及气水分离作用产生排气功能的吸气阶段(0.5 s4 s)。自吸成功的关键就是叶轮的旋转迫使叶轮进口处少量的水混合着一部分气体沿着叶轮叶片压力面流动至叶轮出口处并进入正反导叶,然后沿着反导叶叶片压力面流出,表明在自吸过程中气水混合物总是沿着较高的压力面流动。通过采用摄影技术得到多级自吸喷灌泵在自吸初期及中期时泵出口段水柱高度的变化规律,发现试验结果与数值计算结果非常相近,不仅两者的变化规律基本相同,而且其结果相差不超过6%。 | 王川 施卫东 李伟 张德胜 蒋小平 | 2016 | 农业工程学报2016，32，16： | 5 |
| 8 | 喷灌与滴灌两用自吸泵设计与分析显示文摘首先介绍了泵的现代多工况设计理论,并对其广义和狭义的范畴进行了定义.明确了狭义多工况设计的设计准则和优化目标.然后根据某具体两用自吸泵的喷灌与滴灌的时间比例,建立了以总能量消耗最小为优化目标的两用自吸泵两工况优化设计方法.在此基础上根据传统设计方法预测得到所有可能的性能曲线,为满足两工况的设计目标,根据蜗壳对泵性能的影响进一步对蜗壳的设计进行了调整.应用计算流体动力学软件(CFD)对设计得到的自吸泵进行数值模拟分析,分析结果表明:该泵运行时,流线和压力分布均匀,满足大流量滴灌和小流量喷灌的设计要求,且外特性曲线达到设计要求,故所设计的喷灌与滴灌两用自吸泵满足设计要求. | 潘中永 张大庆 李彦军 潘希伟 | 2014 | 华中科技大学学报(自然科学版)2014，42，3： | 5 |
| 9 | 新型射流式自吸喷灌泵的设计及试验显示文摘为改进射流式自吸喷灌泵的性能,设计了一种带不对称出口导流器的射流式自吸喷灌泵并进行了样机试验。试验结果表明:带不对称出口导流器的射流式自吸喷灌泵性能达到设计要求,对比同参数自吸泵(本田泵)其外特性参数有明显优势,同时其自吸时间相对于原带对称出口导流器的射流式自吸喷灌泵有了大幅下降。 | 文海罡 郭晨旭 李正贵 | 2017 | 流体机械2017，45，4： | 4 |
| 10 | 气液两相条件下离心泵叶轮受力分析显示文摘为了研究气液两相混输条件下离心泵叶轮做功原理及能量转换机理,基于欧拉双流体模型,以水和空气为工作介质,在不同初始含气率工况下,利用数值模拟软件CFX对离心泵内流场进行数值计算。结果表明:叶轮流道内气相主要分布在叶片背面及出口边附近;随着初始含气率的增加,气相将在叶片背面形成较为稳定的气泡团,出现严重的相态分离,造成叶轮内出现严重的漩涡、二次流和气塞现象,使离心泵水力损失增加,扬程急剧下降;叶片受到的动反力也逐渐降低,引起叶轮轴向力的加大;同时,含气率的升高加剧了叶轮周向上的不均匀流动,破坏了叶轮径向力的周期性变化。 | 李佳楠 刘小兵 袁帅 江启峰 | 2018 | 热能动力工程2018，33，8： | 4 |
| 11 | 回流孔面积大小对自吸泵性能影响的研究显示文摘为了研究自吸泵回流孔面积对自吸泵性能的影响,以ZX80-65型外混式自吸泵为研究对象,设计5种不同回流孔面积方案,通过计算流体力学的分析方法对自吸泵内部流动进行数值模拟,对其回流孔两侧压差、回流孔回流量及外特性曲线进行分析。研究结果表明,回流孔的存在对泵正常工作时的流动特性影响较大。在自吸阶段,适当增大回流孔的面积,可增大蜗壳回流量,在不改变泵基本性能的前提下有助于提升泵的自吸性能。在大流量工况下,增大回流孔的面积导致泄漏量增加,从而增大了泵的容积损失,导致自吸泵效率下降。在额定工况下,回流孔面积越大,回流孔两侧压差越趋近于0,其泄漏损失越小。对于特定的自吸泵,存在一个最佳的回流孔开孔位置。 | 马希金 张亚琼 崔生磊 张潮 蔺尚杰 | 2018 | 甘肃科学学报2018，30，2： | 4 |
| 12 | 立式双级自吸泵自吸过程的数值模拟研究显示文摘针对一台立式双级自吸泵的自吸过程进行气液两相流演化的非定常数值模拟,通过设置泵吸入管空气段和出口管节流阀,相对真实地模拟了立式自吸泵的自吸结构与条件,得到双级自吸泵两级叶轮和蜗壳进出面的静压与含气率变化曲线,分析了自吸过程泵内气液两相流动的演化规律。结果显示,双级立式自吸泵内首级叶轮在自吸过程中起到关键作用,其静压波动较大,做功能力随气水混合物中水的体积分数增大而逐渐加强,并在吸入管中空气全部吸入气液分离室后进入正常排水状态,使次级叶轮进口面静压值稳定,气液分离室含气率随之逐渐下降并使次级叶轮达到正常排水状态,从而完成整个自吸过程。 | 袁汉钦 高攀龙 张塬东 | 2020 | 流体机械2020，48，11： | 3 |
| 13 | Investigation of Self-Priming Process of a Centrifugal Pump with Double Blades显示文摘The gas-liquid two-phase flow patterns of a centrifugal pump during the self-priming process were investigated numerically and experimentally.The Euler-Euler multiphase model and SST k-ω turbulence model were applied for simulating the self-priming process.Meanwhile,the changes of motor speed and self-priming height were considered in the simulation.The overall transient two-phase flow features and water level distributions were mapped.Results showed that the self-priming process was divided into three stages.The liquid level in inlet-pipe rose in oscillation during self-priming process.The variations of water level during self-priming process of numerical simulation and test result agreed well.The inlet-pipe(Ver)was filled at 22 s and 24 s respectively numerically and experimentally.The bubble cloud circulated in the volute during middle stage of self-priming process,and breakup into smaller bubbles by shear force and tongue,and then discharged into chamber.The bubbles in the outlet-pipe mainly included bubbly flow and slug flow at the last stage of self-priming process,which is morphologically consistent with the test results.Also,during the self-priming process,the reflux liquid was pressed by blades and fully mixed with gas;that is the way to realizing the function of self-priming. | QIAN Heng MOU Jiegang REN Yun ZHU Zhibing LIU Nuojia ZHENG Shuihua WU Denghao | 2021 | Journal of Thermal Science2021，30，3： | 3 |
| 14 | 自吸离心泵蜗壳内瞬态流动特性显示文摘为了研究自吸离心泵蜗壳内瞬态流动特性,分别对有、无回流孔时的模型泵进行了三维非定常流动数值模拟,得到了蜗壳内压力脉动特性和蜗壳回流孔处的瞬态流动特性.研究结果表明:回流孔的存在使蜗壳内压力脉动更加剧烈多变;蜗壳内最大幅值监测点处的蜗壳断面上,存在强度较大、位置对称、大小不等的反向二次流漩涡;回流孔向蜗壳的流出口处存在较大的涡量,且在此处的蜗壳断面和其垂直截面内都有随时间周期性变化的漩涡流动结构;有回流孔时的最大脉动幅值在0.8、1.0和1.2倍设计流量工况下比无回流孔时相应工况下的幅值分别增大35.5%、13.7%和19.6%. | 牟介刚 吴振兴 周佩剑 谷云庆 吴登昊 任芸 | 2018 | 上海交通大学学报2018，52，4： | 2 |
| 15 | 叶轮与隔流板间隙对射流式自吸离心泵性能的影响显示文摘为分析射流式自吸离心泵叶轮与隔流板间隙对其性能的影响,采用数值模拟的方法得到了5种该间隙下泵外特性曲线、自吸过程泵内部气液两相分布及流动情况,分析表明:随间隙增大,泵的扬程和效率上下波动较小;叶轮内含气率、导流器出口及泵体出口的气相质量流率随间隙增大而下降。兼顾考虑外特性、自吸性能、加工及装配工艺,确定叶轮与隔流板的间隙为1.0 mm最为理想。样机试验表明:设计点扬程34.21 m,效率55.29%;自吸高度为5 m时,自吸时间45 s,满足设计要求。 | 文海罡 秦浩 | 2018 | 热能动力工程2018，33，7： | 2 |
| 16 | 考虑毛细流动效应的微型柱塞泵自吸性能研究显示文摘微型柱塞泵是微型液压驱动系统的核心部分。由于微型柱塞泵进出管和配流阀流道小,使得在研究微型柱塞泵自吸性能时,除了流体重力、惯性力和黏性力外,还要考虑毛细流动效应对微型柱塞泵自吸性能的影响。在对比了流体黏度、管径和浸润角等因素后,对微型柱塞泵自吸过程进行了理论分析。结果表明,微型柱塞泵自吸性能受流体重力、惯性力、黏性力和毛细流动效应共同作用影响,并且在不同管径、流体黏度和浸润角下,各种力的影响程度不同。 | 许多祥 刘银水 牛壮 邓亦攀 冀宏 | 2019 | 液压与气动2019，43，2： | 1 |
| 17 | 多相混输泵首级动叶轮轮毂到轮缘气相分布研究显示文摘为进一步探究流量和转速对多相混输泵内气相分布规律的影响,基于时均N-S方程和Simple算法,利用FLUENT软件对不同流量和转速下入口含气率为30%时混输泵内三维流态进行仿真。结果表明:流量对首级动叶轮不同截面轮毂处气相分布影响均较大;在进口和出口截面,随着流量的增加含气率增大;在较高转速(2 500、2 950 r/min)时,首级动叶轮不同截面从轮毂到轮缘的含气率变化较大;在不同流量和转速下,首级动叶轮轮缘附近的含气率变化均较大。研究结果可为混输泵性能优化和提高气液输送能力提供参考。 | 王瑜 史广泰 刘宗库 王庆方 | 2021 | 机床与液压2021，49，6： | 1 |
| 18 | 气相体积分数对导叶式离心泵内压力脉动的影响显示文摘为研究动静叶栅内气液两相流动所引起的压力脉动特性,采用延迟分离涡DDES(Delayed Detached-Eddy Simulation)与Mixture多相流模型相结合的数值模拟方法,对带有径向导叶的离心泵进行了全流场非定常数值计算,得到不同气相体积分数下,动静、静静交接面、导叶和蜗壳内的压力脉动情况,并对比气相体积分数C_(v)=0.05时非定常数值模拟与试验的性能曲线。结果表明:各监测点在不同含气量下压力幅值随时间呈周期性变化,静压值随着气相体积分数的增大而减小,压力脉动主频都等于叶频。动静(叶轮与导叶)交接面至静静(导叶与蜗壳)交接面间周向区域内,出现了局部低压区。从转轴中心沿径向方向压力脉动幅值降低。随着含气量的增大,导叶内压力脉动频域范围增大,流动开始出现紊乱,蜗壳内隔舌处的压力脉动高于其他位置。 | 王洁 康敬波 韩伟 殷德文 | 2021 | 大电机技术2021，，5： | 1 |
| 19 | 射流式离心泵性能及内部流动特性显示文摘为研究射流式离心泵内流动机理,以JET750G1型射流式离心泵为研究对象,搭建试验测试系统,分别对不同安装高度下射流式离心泵的空化及能量特性进行试验研究;基于k-ω湍流模型和Zwart-Gerber-Belamri空化模型,对0mm安装高度下泵各工况点内部流动进行数值模拟.试验结果表明:当流量增大到一定程度之后,扬程-流量、功率-流量、效率-流量曲线均急剧下降;随着安装高度的增大,陡降起始点向小流量工况偏移.数值计算结果表明:扬程、功率、效率的数值模拟结果与试验值基本吻合,数值模拟性能陡降起始流量比试验值大0.5m^3/h;射流式离心泵由于其面积比值较小,射流剪切层被迅速排挤到喉管壁面,泵内最低压力点出现在喉管内喷嘴稍后处,空化最早发生在该处;随着流量的增大,空化区域急剧向叶轮进口扩展,性能陡降起始点正好是泵内初生空化流量点,射流式离心泵的空化性能取决于其射流器的空化性能;射流器能提升离心泵扬程和自吸性能,但射流器内高速回流及强剪切流动,导致其效率及空化性能大幅下降. | 张人会 张四代 田磊 陈学炳 | 2019 | 排灌机械工程学报2019，37，9： | 0 |
| 20 | 基于开放边界条件的离心泵自吸过程瞬态流动数值模拟显示文摘为探明泵内气液两相瞬态流动特征及自吸过程中吸水管液面震荡上升机理,该研究基于欧拉-欧拉多相流均相模型及标准k-ε湍流模型,采用开放型进、出口边界,对某外混式自吸离心泵在变转速启动条件下的自吸过程进行了数值模拟,分析了吸水管液面变化和主要过流部件内气液两相分布等瞬态特征。结果表明,开放型边界条件可以准确捕捉自吸过程中吸水管内液面震荡上升现象,与试验结果吻合良好。自吸过程包含3个阶段:快速吸入阶段对应吸水室内初始储液被快速吸入叶轮并将叶轮内气体排出,占自吸总用时的11.7%;震荡排气阶段是泵自吸过程的主要阶段,占总自吸时间的61.3%,该阶段内气液分离室内液体反复进入蜗壳和叶轮外缘区域,参与气液掺混及气液分离过程,完成自吸排气,过流部件内气液两相占比及吸水管液面震荡均近似呈0.25 s的周期性变化,叶轮内气相占比周期性变化和液柱惯性是导致该自吸阶段吸水管内液面震荡的主要原因;加速排气阶段为自吸末期,吸水管内液体加速进入叶轮,将泵内气体快速排出,其历时占总自吸时间的27%。研究结果可为自吸泵设计及性能优化提供重要参考。 | 陈为升 黎耀军 刘竹青 | 2022 | 农业工程学报2022，38，5： | 0 |
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