混流泵水力模型空化诱导振动与噪声特性试验研究 被引量：3

1

作者 刘腾岩 冯超 +2 位作者 杨孟子 陶金 朱华伦 《流体机械》 CSCD 北大核心 2023年第8期7-12,共6页

针对混流泵水力模型空化诱导过程中产生的振动与噪声问题,在大型泵综合性能试验台,采用物理试验方法,通过混流泵水力模型进出口、静动间等位置的振动测试,以及进出口4倍管径处的噪声测试,获取混流泵水力模型空化诱导过程的振动与噪声信... 针对混流泵水力模型空化诱导过程中产生的振动与噪声问题,在大型泵综合性能试验台,采用物理试验方法,通过混流泵水力模型进出口、静动间等位置的振动测试,以及进出口4倍管径处的噪声测试,获取混流泵水力模型空化诱导过程的振动与噪声信号,并开展频谱分析及特征对比。结果表明:混流泵水力模型空化诱导过程出口处噪声明显高于进口处,进口处的辐射噪声先逐渐增大,在扬程下降约1%处达到极值后呈现减小趋势;出口处的辐射噪声先逐渐增大,达到极值后呈减小趋势,后又逐渐增大;进口处振动与噪声变化规律一致,在汽蚀余量比常压时下降20%~25%处出现极大值,可以通过振动来反映噪声的变化趋势;出口处振动噪声变化规律存在一定差异,振动强度峰值出现时汽蚀余量要小于出口处噪声声压级强度出现峰值时的汽蚀余量。所得结论可为混流泵减振降噪设计提供参考,对喷水推进泵空化状态的实时动态监测具有实际工程应用意义。 展开更多

关键词 混流泵 空化 噪声 振动 试验

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深海采矿气力提升系统建模及关键参数分析

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作者 文潇 王建强 +1 位作者 杨孟子 王宗龙 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期125-138,共14页

为精确预报深海采矿气力提升系统的运行性能,确定关键参数,基于动量定理并综合考虑气体体积膨胀、截面含气率变化和矿物颗粒沉降的影响,建立了气力提升管道内部三相流理论模型;通过数值计算,揭示了注气量、排液量和排固量之间的相互关系... 为精确预报深海采矿气力提升系统的运行性能,确定关键参数,基于动量定理并综合考虑气体体积膨胀、截面含气率变化和矿物颗粒沉降的影响,建立了气力提升管道内部三相流理论模型;通过数值计算,揭示了注气量、排液量和排固量之间的相互关系,并与文献试验数据对比,验证了模型的准确性;采用该理论模型,开展面向5500 m水深条件下气力提升系统的性能预报,同时深入分析管径、注气深度和矿物颗粒粒径等关键参数的影响规律。研究成果可为深海采矿气力提升方案设计提供参考。 展开更多

关键词 深海采矿 理论模型 气力提升 三相流 关键参数

原文传递

喷水推进器进水流道在来流含气条件下的内部流动特性分析

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作者 潘中永 张帅 +1 位作者 刘月伟 杨孟子 《江苏大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期53-59,共7页

为了研究喷水推进器进水流道在来流含气条件下的内部流动特性,以轴流式喷水推进器为研究对象,对喷水推进器在不同来流含气条件下进行全流域定常数值仿真,得到了不同来流含气条件下进水流道各截面气相体积分数分布特征和不均匀度变化规律... 为了研究喷水推进器进水流道在来流含气条件下的内部流动特性,以轴流式喷水推进器为研究对象,对喷水推进器在不同来流含气条件下进行全流域定常数值仿真,得到了不同来流含气条件下进水流道各截面气相体积分数分布特征和不均匀度变化规律.计算结果表明:在低航速区间时,进水流道内流量小、流速低,受管道几何结构影响,下部弯管处流体堆积现象明显,随着航速的升高,流量增大、流速提高,流体在上部弯管处产生流动分离,导致堆积区向上部弯管转移;在来流含气条件下,进口含气率和气泡直径的增大,会导致气液两相干涉作用变强,造成气体堆积现象加剧,影响流面的不均匀度. 展开更多

关键词 喷水推进器 进水流道 气液两相流 内部流场 数值模拟

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喷水推进泵内窥式非定常流场测量技术 被引量：1

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作者 冯超 王宗龙 +1 位作者 杨孟子 朱华伦 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第10期84-88,共5页

为了突破壳体引起的视场粒子图像局部畸变限制,实现泵内多关键流场信息精细化测量,将内窥镜技术与粒子图像测速(PIV)技术相结合,提出了适用于喷水推进泵的内窥式PIV非定常流场测量方法。以前置导叶喷水推进泵为研究对象,采用该方法测量... 为了突破壳体引起的视场粒子图像局部畸变限制,实现泵内多关键流场信息精细化测量,将内窥镜技术与粒子图像测速(PIV)技术相结合,提出了适用于喷水推进泵的内窥式PIV非定常流场测量方法。以前置导叶喷水推进泵为研究对象,采用该方法测量了导叶前、叶轮后及静动间轴截面非定常、周期性流场速度分布,分析了不同工况下泵内多关键流域的流动规律与特性。试验结果验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 喷水推进泵 流场 内窥技术 粒子图像测速

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重负荷导管舵桨空泡性能研究

5

作者 王建强 杨孟子 +2 位作者 李恒 刘雪琴 张岩 《船舶》 2023年第6期111-119,共9页

该文以兼顾系柱大推力和航行速度为设计目标的推式导管舵桨为研究对象,采用RANS方法中的SST k-ω模型,选择Schnerr-Sauer空泡模式,考察航行和系柱工况下的空泡数值模拟结果,并与模型试验结果相比,得到的空泡形态大致与试验结果相符合,... 该文以兼顾系柱大推力和航行速度为设计目标的推式导管舵桨为研究对象,采用RANS方法中的SST k-ω模型,选择Schnerr-Sauer空泡模式,考察航行和系柱工况下的空泡数值模拟结果,并与模型试验结果相比,得到的空泡形态大致与试验结果相符合,能够很好地捕捉到叶背片空泡、叶面空泡、梢涡空泡、梢隙空泡。因为吊柱与导管、导管桨的距离较近,出现了连体涡空泡现象,文中进一步分析了吊柱-导管桨距离与连体涡强度的关系,提出抑制连体涡空泡产生的距离(即距离大于0.35D,可基本消除连体涡空泡),对基于空泡性能的导管舵桨优化设计提供了重要支撑。 展开更多

关键词 导管舵桨 空泡 Schnerr-Sauer模式 连体涡

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混流泵进出口流道内压力脉动与噪声特性试验 被引量：3

6

作者 杨孟子 冯超 +2 位作者 刘腾岩 陶金 朱华伦 《水泵技术》 2022年第6期37-40,45,共5页

为了探究不同汽蚀状态下混流泵进出口流道内压力脉动与噪声特性,在模型泵进口流道和出口流道的两个截面上均安装压力传感器和水听器,通过试验研究常压未汽蚀、临界汽蚀和深度汽蚀下压力脉动和噪声信号的变化规律。研究结果为混流泵汽蚀... 为了探究不同汽蚀状态下混流泵进出口流道内压力脉动与噪声特性,在模型泵进口流道和出口流道的两个截面上均安装压力传感器和水听器,通过试验研究常压未汽蚀、临界汽蚀和深度汽蚀下压力脉动和噪声信号的变化规律。研究结果为混流泵汽蚀监测和优化设计提供参考。 展开更多

关键词 混流泵 汽蚀 压力脉动 噪声 试验

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《船舶与海洋技术喷水推进水力性能试验》国际标准研究

7

作者 张锐志 陈建平 +5 位作者 刘群 夏丁良 张岩 翟志红 杨孟子 郭娅 《船舶》 2023年第6期28-34,共7页

中国船舶及海洋工程设计研究院基于其在喷水推进水力性能试验方面的研究工作,形成了国际标准(ISO 4679):《船舶与海洋技术喷水推进水力性能试验》,文中对该国际标准的主要内容进行介绍。ISO 4679规定了喷水推进水力性能试验的术语、验... 中国船舶及海洋工程设计研究院基于其在喷水推进水力性能试验方面的研究工作,形成了国际标准(ISO 4679):《船舶与海洋技术喷水推进水力性能试验》,文中对该国际标准的主要内容进行介绍。ISO 4679规定了喷水推进水力性能试验的术语、验收准则、试验方法和试验报告等内容,并提供了试验报告格式和试验装置的参考案例。喷水推进水力性能试验包括水力性能试验和汽蚀性能试验,针对科学研究和出厂验收2种不同用途,可被划分为A级和B级2种精度等级。A级为精密级,适用于标称直径在300 mm及以下的水力模型或精度要求高的实型试验;B级为工程级,适用于中小型实型产品的批量试验验收、中间试验模型泵的检验。对于不同的精度等级,标准中均规定了相应的验收准则。ISO 4679的制定,在喷水推进水力性能试验领域为相关各方建立了统一的对话平台,降低了技术交流壁垒,有利于推动喷水推进试验技术的进一步发展。 展开更多

关键词 国际标准 喷水推进 水力性能试验 汽蚀性能试验 验收准则

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喷水推进混流泵空化诱导压力脉动与振动特性试验研究 被引量：1

8

作者 冯超 尹俊连 +3 位作者 龚波 夏华猛 杨孟子 刘腾岩 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期189-196,共8页

为探究喷水推进混流泵空化诱导压力脉动与振动特性,试验研究了不同工况和各有效汽蚀余量下叶轮、导叶壳体内壁压力脉动和泵体振动变化规律。比较了两种空化试验方法,并对典型监测点空化前后的时域、频域信号进行了分析。结果表明,空化... 为探究喷水推进混流泵空化诱导压力脉动与振动特性,试验研究了不同工况和各有效汽蚀余量下叶轮、导叶壳体内壁压力脉动和泵体振动变化规律。比较了两种空化试验方法,并对典型监测点空化前后的时域、频域信号进行了分析。结果表明,空化诱导的压力脉动与振动有着密切联系,叶轮出口处压力脉动和静动部件间的振动信号可用于空化引起的混流泵不稳定运行的监测。随着空化逐步发展,振动信号强度突变滞后于压力脉动,但都提前于外特性的大幅下降,而且未空化与空化发生时信号的时域、频域特征有着明显的差别,这项研究对喷水推进泵空化状态的实时动态监测具有实际工程应用意义。 展开更多

关键词 喷水推进 空化 压力脉动 振动

原文传递

考虑环形密封的转子系统临界转速计算与分析

9

作者 叶晓琰 杨孟子 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期40-45,共6页

为了定量研究环形密封动力特性对转子系统临界转速的影响,基于环形密封动力学模型和Fluent软件,计算了海水淡化高压泵中三种环形密封的动力特性系数矩阵,并利用ANSYS Workbench平台计算了环形密封-轴承-转子耦合系统的临界转速,对比分... 为了定量研究环形密封动力特性对转子系统临界转速的影响,基于环形密封动力学模型和Fluent软件,计算了海水淡化高压泵中三种环形密封的动力特性系数矩阵,并利用ANSYS Workbench平台计算了环形密封-轴承-转子耦合系统的临界转速,对比分析了环形密封对三级转子系统临界转速的影响。结果表明:不考虑环形密封时,转子系统为刚性转子,其工作转速低于0.8倍的第一阶临界转速,避免了转子系统共振的发生;考虑环形密封后,转子前三阶临界转速分别提高了45.1%、3.2%和0.6%。因此,环形密封在海水淡化高压泵转子系统中起到了一定的支撑作用,提高了转子系统的稳定裕度。 展开更多

关键词 海水淡化高压泵 转子系统 环形密封 临界转速

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喷水推进泵水力性能试验台流量自动控制技术

10

作者 冯超 陶金 +2 位作者 夏华猛 杨孟子 刘腾岩 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2022年第6期75-78,160,共5页

针对喷水推进泵水力性能试验台流量控制自动化程度低、控制精度差、试验效率低等问题,研究了影响流量控制精度因素,开发了高精度全自动流量闭环控制技术,设计了喷水推进泵流量控制系统。该系统由被试泵模块、流量测量模块、流量调节模... 针对喷水推进泵水力性能试验台流量控制自动化程度低、控制精度差、试验效率低等问题,研究了影响流量控制精度因素,开发了高精度全自动流量闭环控制技术,设计了喷水推进泵流量控制系统。该系统由被试泵模块、流量测量模块、流量调节模块、控制模块及循环管路组成,通过流量测定、计算判断、粗调和微调,将喷水推进泵流量自动控制至各目标流量,提高了流量控制精度及试验效率。 展开更多

关键词 喷水推进泵 性能试验 流量控制 实验设施

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转子轴向偏移对海水淡化高压泵性能的影响

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作者 叶晓琰 耿浩涵 杨孟子 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期20-23,39,共5页

为研究转子轴向偏移量对海水淡化高压泵轴向力和外特性的影响,基于CFX软件,采用标准k-ε湍流模型和SIMPLEC算法,以300ROD海水淡化高压泵的单级模型泵为对象,对其轴向力和内流场进行数值计算。建立叶轮与导叶对中、叶轮相对导叶向左偏移1... 为研究转子轴向偏移量对海水淡化高压泵轴向力和外特性的影响,基于CFX软件,采用标准k-ε湍流模型和SIMPLEC算法,以300ROD海水淡化高压泵的单级模型泵为对象,对其轴向力和内流场进行数值计算。建立叶轮与导叶对中、叶轮相对导叶向左偏移1、2 mm,向右偏移1、2 mm共5组转子轴向偏移量的水体模型,进行全流场数值模拟,并分别计算5组不同偏移量下模型的轴向力、效率和扬程。结果表明,轴向力随着偏移量的增加而增大,且往前泵腔方向的偏移对轴向力的影响比往后泵腔方向偏移的影响更为显著,因此在转子装配时应特别注意叶轮相对导叶往右的偏移。泵的效率和扬程随着偏移量的增大而减小,为了使效率和扬程满足使用要求,转子偏移量应控制在-1~1 mm以内。 展开更多

关键词 海水淡化高压泵 转子 轴向偏移 轴向力 效率 扬程

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