數(shù)值模擬的水平中開(kāi)多級(jí)泵殼體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

概述臥式中開(kāi)多級(jí)泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),通過(guò)khp系列泵的部分設(shè)計(jì)實(shí)例及樣機(jī)的試驗(yàn)結(jié)果分析,提出了臥式中開(kāi)多級(jí)泵在結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng),葉輪水力尺寸方面的設(shè)計(jì)方法。

本文主要概述了臥式中開(kāi)多級(jí)泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在通過(guò)分析scsk系列泵的部分設(shè)計(jì)實(shí)例以及樣機(jī)的試驗(yàn)結(jié)果，從而提出了臥式中開(kāi)多級(jí)泵時(shí)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面需要注意的事項(xiàng)以及葉輪尺寸方面需要注意的設(shè)計(jì)方法。

應(yīng)用cfx軟件及標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型和多參考坐標(biāo)系,實(shí)現(xiàn)了沖壓式多級(jí)離心泵任意一整級(jí)(包括葉輪、導(dǎo)葉及泵體)的全三維流場(chǎng)的數(shù)值模擬。通過(guò)分析沖壓泵內(nèi)流場(chǎng)的壓力分布和流速分布,進(jìn)而計(jì)算出泵的特性曲線,并與實(shí)驗(yàn)性能曲線進(jìn)行驗(yàn)證,為沖壓泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。

利用cfd軟件fluent對(duì)多級(jí)導(dǎo)葉式清水離心泵的內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,得出了葉輪及導(dǎo)葉內(nèi)部流道的速度和壓力分布規(guī)律,并發(fā)現(xiàn)了葉輪進(jìn)口回流,出口的二次流動(dòng)特征等葉輪內(nèi)部流動(dòng)的細(xì)節(jié),導(dǎo)葉出口區(qū)產(chǎn)生了一個(gè)低壓區(qū)等流動(dòng)特征。然后根據(jù)自編計(jì)算軟件利用計(jì)算得到的速度場(chǎng)數(shù)據(jù)計(jì)算出泵的揚(yáng)程、功率、效率和流量之間的關(guān)系曲線,并與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較。結(jié)果表明:在設(shè)計(jì)工況附近,預(yù)測(cè)值與試驗(yàn)值吻合較好,在其它工況點(diǎn),特別是小流量工況點(diǎn),誤差較大。

通過(guò)對(duì)礦用多級(jí)泵的技術(shù)水平指標(biāo)進(jìn)行行業(yè)統(tǒng)計(jì)調(diào)查,在收集大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,將效率、汽蝕余量性能指標(biāo)的實(shí)測(cè)值與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值及樣本數(shù)值進(jìn)行比較,對(duì)立式結(jié)構(gòu)、臥式結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、整理和分析,詳細(xì)地介紹了礦用多級(jí)泵的技術(shù)水平現(xiàn)狀,指出了樣本數(shù)據(jù)普遍與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)不一致、低比轉(zhuǎn)速的性能指標(biāo)技術(shù)水平相對(duì)好一些及立式結(jié)構(gòu)的效率性能指標(biāo)偏低,并對(duì)整理結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)技術(shù)分析。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展以及有限元理論的日益完善,數(shù)值模擬技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。本文即采用有限元數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)多個(gè)工程中的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)值模擬,包括墩臺(tái)、防潮墻、高樁碼頭、拋錨桿等的線性分析以及套管的非線性接觸分析等,通過(guò)計(jì)算顯示出數(shù)值模擬技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不可替代的優(yōu)勢(shì)。

隧道水平凍結(jié)施工過(guò)程的數(shù)值模擬——地層凍結(jié)是一個(gè)水、熱、力三場(chǎng)耦合的復(fù)雜問(wèn)題，為了直觀了解凍結(jié)壁形成過(guò)程中，土體溫度場(chǎng)分布極其隨時(shí)間的變化規(guī)律，得到合適的地層凍結(jié)工藝參數(shù)和指標(biāo)，并掌握凍結(jié)壁的力學(xué)特性，了解開(kāi)挖隧道對(duì)土層穩(wěn)定性的影響，保證工程...

地層凍結(jié)是一個(gè)水、熱、力三場(chǎng)耦合的復(fù)雜問(wèn)題,為了直觀了解凍結(jié)壁形成過(guò)程中,土體溫度場(chǎng)分布極其隨時(shí)間的變化規(guī)律,得到合適的地層凍結(jié)工藝參數(shù)和指標(biāo),并掌握凍結(jié)壁的力學(xué)特性,了解開(kāi)挖隧道對(duì)土層穩(wěn)定性的影響,保證工程的安全,針對(duì)某隧道工程,采用準(zhǔn)耦合數(shù)值分析方法,對(duì)其水平凍結(jié)施工過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬,研究表明:地層凍結(jié)加固有效地控制了地層和地表的變形,提高了隧道土體的穩(wěn)定性。計(jì)算結(jié)果可供類似工程參考,并提供了一種概念清晰、計(jì)算簡(jiǎn)便、實(shí)用的水平凍結(jié)施工過(guò)程的數(shù)值模擬方法。

1 水平井?dāng)?shù)值模擬技術(shù) 一、前言 水平井技術(shù)作為老油田調(diào)整挖潛、新油田產(chǎn)能建設(shè)、實(shí)現(xiàn)少井高效開(kāi)發(fā)的一 項(xiàng)重要技術(shù)，已得到了廣泛的應(yīng)用。油藏?cái)?shù)值模擬作為其配套技術(shù)之一，在油田 開(kāi)發(fā)研究中發(fā)揮了重要作用。該技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于滲流機(jī)理研究、提高采收率 方法研究、剩余油分布研究、油田開(kāi)發(fā)方案優(yōu)化、水平井參數(shù)優(yōu)化等多個(gè)方面。 水平井參數(shù)優(yōu)化有利于評(píng)價(jià)不同類型油藏水平井技術(shù)政策界限，增加可采儲(chǔ) 量和最大幅度提高采收率，確保水平井開(kāi)采取得最佳增油效果和經(jīng)濟(jì)效益，以最 大限度地減小投資風(fēng)險(xiǎn)。 水平井參數(shù)優(yōu)化方法是隨著水平井技術(shù)的應(yīng)用而從無(wú)到有并逐步發(fā)展起來(lái) 的。早期一般使用經(jīng)驗(yàn)法來(lái)判斷水平井各項(xiàng)參數(shù)，即借鑒同類型油藏開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)對(duì) 水平井進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確度較低。后來(lái)發(fā)展為解析法，人們對(duì)傳統(tǒng)油藏工 程方法加以改進(jìn)以適應(yīng)不同類型油藏水平井產(chǎn)能計(jì)算，這是一種半定量方法?，F(xiàn) 在普

運(yùn)用cfx流動(dòng)軟件的滑移網(wǎng)格和標(biāo)準(zhǔn)的k-ε湍流模型對(duì)工業(yè)中常用的dl型多級(jí)沖壓離心泵整級(jí)進(jìn)行了全三維瞬態(tài)流場(chǎng)的數(shù)值模擬,分析泵內(nèi)葉輪與導(dǎo)葉間的動(dòng)靜干擾問(wèn)題。滑移網(wǎng)格分別設(shè)置在多級(jí)離心泵葉輪出口、固定導(dǎo)葉入口與泵內(nèi)流體之間的交互界面,對(duì)每個(gè)時(shí)間步求解流動(dòng)方程。在任一個(gè)葉輪旋轉(zhuǎn)周期內(nèi),分析葉輪入口和出口的總壓值出現(xiàn)脈動(dòng)信號(hào)頻率與葉輪葉片數(shù)的關(guān)系。分析了葉輪入口和出口處總壓波動(dòng)的幅度。該三維非穩(wěn)態(tài)模擬結(jié)果為多級(jí)沖壓離心泵的水力優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

以北趙引黃工程謝村站用多級(jí)雙吸式離心泵為研究對(duì)象,基于雷諾時(shí)均n-s方程,采用sstk-ω湍流模型,壓力速度耦合使用simplec計(jì)算,對(duì)泵內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行了三維定常全流場(chǎng)湍流數(shù)值模擬,得到不同工況下該泵內(nèi)部流動(dòng)的速度矢量圖等流場(chǎng)信息.在對(duì)其內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了定性分析的基礎(chǔ)上,預(yù)測(cè)了泵的性能,并與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析.分析結(jié)果表明:首級(jí)葉輪首級(jí)壓水室以及次級(jí)葉輪次級(jí)壓水室內(nèi)流動(dòng)較均勻；由于過(guò)渡流道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及流動(dòng)慣性,流體在首級(jí)壓水室進(jìn)入過(guò)渡流道時(shí),在流道突然擴(kuò)大區(qū)域形成了旋渦,旋渦區(qū)域大小與流量有關(guān)；預(yù)測(cè)揚(yáng)程值與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試揚(yáng)程吻合較好,預(yù)測(cè)揚(yáng)程最大誤差為2.7％,而預(yù)測(cè)的流量-水力效率曲線與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試流量-機(jī)組效率曲線變化趨勢(shì)一致.水泵內(nèi)部流動(dòng)的數(shù)值模擬可為工程中泵設(shè)計(jì)階段的性能預(yù)測(cè)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供依據(jù).

多級(jí)離心泵經(jīng)常出現(xiàn)燒軸承、轉(zhuǎn)子抱軸停機(jī)故障,針對(duì)這一現(xiàn)象,提出了調(diào)整同軸度式多級(jí)離心泵的裝配方法,并分析了故障出現(xiàn)的原因,對(duì)模擬軸承在調(diào)整同軸度式多級(jí)離心泵裝配中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述。

根據(jù)多級(jí)泵零件二維圖,應(yīng)用pro/e軟件對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)主要部件進(jìn)行實(shí)體建模,采用fluent軟件對(duì)多級(jí)泵內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了軸向力及徑向力隨不同工況的變化情況,基于an-sys軟件對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)施加靜力載荷,進(jìn)行靜力學(xué)、諧響應(yīng)和瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)等分析.結(jié)果表明:轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在第1階臨界轉(zhuǎn)速下的安全區(qū)運(yùn)行,轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振幅與轉(zhuǎn)速變化呈非線性關(guān)系;在突加激勵(lì)力的開(kāi)始階段各節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)較大的振幅,隨后振幅逐漸減小并趨于穩(wěn)定;左側(cè)軸承的振動(dòng)幅值比右側(cè)軸承的振動(dòng)幅值大了1個(gè)數(shù)量級(jí);首級(jí)葉輪的振動(dòng)幅值比次級(jí)葉輪的振動(dòng)幅值稍大;在位移振動(dòng)曲線中,出現(xiàn)了明顯的"拍振"現(xiàn)象,節(jié)點(diǎn)振動(dòng)趨于穩(wěn)定后,振幅很小,系統(tǒng)的穩(wěn)定性較好.

以羅茨鼓風(fēng)機(jī)為研究對(duì)象,通過(guò)氣流脈動(dòng)與噪聲分析、低噪聲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值模擬分析,提出減少風(fēng)機(jī)排氣口回流沖擊強(qiáng)度、消減氣流脈動(dòng)及紊流是控制氣動(dòng)噪聲的主要途徑。總結(jié)了轉(zhuǎn)子葉輪型線改進(jìn)、轉(zhuǎn)子串接、轉(zhuǎn)子扭葉、異型排氣口、預(yù)進(jìn)氣或逆流冷卻等低噪聲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則。最后,運(yùn)用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(cfd)軟件fluent對(duì)風(fēng)機(jī)內(nèi)流進(jìn)行數(shù)值模擬,證明三葉轉(zhuǎn)子比二葉轉(zhuǎn)子回流沖擊強(qiáng)度小,逆流冷卻能夠大幅度降低氣流脈動(dòng)壓力,為低噪聲結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。

防護(hù)密閉門作為煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,有著很高的質(zhì)量要求。文章針對(duì)某企業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的防護(hù)密閉門,利用ansys/ls-dyna軟件,對(duì)其抗爆炸沖擊性能進(jìn)行了數(shù)值模擬分析;定量分析了該產(chǎn)品的變形、強(qiáng)度和密封性,并通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化,大幅提高產(chǎn)品的性能指標(biāo),以達(dá)到國(guó)家規(guī)范要求,保證產(chǎn)品在0.6mpa的爆炸沖擊壓力下,各項(xiàng)指標(biāo)安全可靠。

文章圍繞馬鞍山長(zhǎng)江公路大橋左汊橋主橋,通過(guò)設(shè)置新型自浮式復(fù)合材料防撞系統(tǒng)保護(hù)橋墩結(jié)構(gòu)安全,論述其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),利用ansys/ls-dyna非線性有限元分析軟件,對(duì)中塔橋墩進(jìn)行了船橋碰撞的數(shù)值仿真分析。結(jié)果證明,該防撞裝置具有良好的緩沖吸能效果。

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市化率的不斷提升，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這個(gè)工作由原來(lái)的只有少數(shù)社會(huì)精英人士才能從事，過(guò)度成為一項(xiàng)眾多腦力勞動(dòng)之一的普通工作。尤其是最近20年間，隨著建筑市場(chǎng)資質(zhì)的放開(kāi)，人才從原有的計(jì)劃體制內(nèi)到市場(chǎng)的自由流動(dòng)，讓這個(gè)行業(yè)的技術(shù)不斷的推陳出新，并且有了飛速的發(fā)展，其中設(shè)計(jì)效率上的提升是20年前老前輩不可想象的。然而在pkpm等設(shè)計(jì)軟件完成了主要的設(shè)計(jì)工作的今天，作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的我們應(yīng)該如何努力，能使設(shè)計(jì)工作再上一個(gè)新臺(tái)階呢？

在先進(jìn)的我國(guó)而言，建筑方面的發(fā)展可謂是十分迅速，但是在加快建設(shè)步伐的同時(shí)，最需要引起重視的，是建筑本身的質(zhì)量問(wèn)題。依據(jù)我國(guó)目前的理念，安全質(zhì)量問(wèn)題必須是中心問(wèn)題。在具體的建設(shè)過(guò)程中，要依據(jù)科學(xué)理論、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并且多方討論，加入自身的創(chuàng)新思想等，多方面的完美結(jié)合共同促進(jìn)建筑的有效提升。在本論文中，筆者對(duì)建筑在結(jié)構(gòu)方面、質(zhì)量監(jiān)控方面做了較為詳細(xì)的分析和研究，為以后的建筑發(fā)展有一定的積極影響，具有借鑒意義。

隨著我國(guó)建筑業(yè)的不斷發(fā)展,建筑設(shè)計(jì)行業(yè)也進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段,其中對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平要求的提高尤為突出.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)系到整個(gè)建筑的品質(zhì)、安全性和使用壽命,而目前我國(guó)的建筑設(shè)計(jì)行業(yè)水準(zhǔn)仍存在參差不齊的情況,本文首先對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)述,并分析當(dāng)前結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)行業(yè)中普遍存在的問(wèn)題,根據(jù)存在的問(wèn)題提出了提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的對(duì)策,從而提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體水平.

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國(guó)人經(jīng)濟(jì)水平的提高,國(guó)內(nèi)對(duì)建筑的需求量越來(lái)越大,要求也越來(lái)越高。建筑行業(yè)的高速發(fā)展標(biāo)志著這一行業(yè)人才濟(jì)濟(jì)。縱觀建筑行業(yè),即使我們?cè)谌〉昧诉@些可喜的成績(jī),也不能驕傲,我們還要與國(guó)際同步,學(xué)習(xí)國(guó)際上先進(jìn)的施工技術(shù)還有設(shè)計(jì)思想,使國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)更進(jìn)一步?，F(xiàn)如今的信息化時(shí)代使中外合資的建筑企業(yè)逐漸增加,在工程施工技術(shù)上不僅有著巨大的影響,在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平上也使其在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中名列前茅。因此,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平上提高的方法值得我們探討。

介紹了一種輸送多相流介質(zhì)的水平中開(kāi)式多級(jí)圓盤泵的結(jié)構(gòu)、工作原理和性能特點(diǎn)。主要?jiǎng)?chuàng)新之處是設(shè)計(jì)了特殊結(jié)構(gòu)形式的葉輪,該葉輪蓋板的內(nèi)表面沿周向加工有特殊形式的"波紋"以替代普通葉輪內(nèi)部的葉片,這有別于傳統(tǒng)意義上葉片的概念。與傳統(tǒng)多級(jí)離心泵相比,該泵具有抗汽蝕、抗磨損、適應(yīng)范圍廣、工作平穩(wěn)、無(wú)脈動(dòng)等優(yōu)點(diǎn),將在深水鉆井及海底采礦等諸多領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

本文扼要介紹了自平衡型多級(jí)離心泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),闡明了其軸向力平衡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)以及節(jié)流減壓裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理,提出了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化和提高抗汽蝕性能方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)。