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海水淡化高压泵水润滑轴承液膜压力分布 被引量：7
1
作者 胡敬宁 薛岩 +3 位作者 张德胜 叶晓琰 谷任归 汪靖 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2014年第3期235-241,共7页
针对海水淡化高压多级泵水润滑轴承的可靠性论证研究和探究其液膜动力传递机理,并分析液膜压力分布及其影响因素,文中采用有限差分法数值求解二维定常雷诺方程将方程离散化处理,并且采用超松弛迭代法求解离散的线性方程组以达到加速收... 针对海水淡化高压多级泵水润滑轴承的可靠性论证研究和探究其液膜动力传递机理,并分析液膜压力分布及其影响因素,文中采用有限差分法数值求解二维定常雷诺方程将方程离散化处理,并且采用超松弛迭代法求解离散的线性方程组以达到加速收敛的目的,通过Matlab编程求得海水淡化泵水润滑轴承沿周向的水膜压力先增后减并呈现出非线性,而沿轴向则呈抛物线分布,并通过对轴承宽径比和偏心率参数方案的选择对比,研究其影响水润滑轴承的压力分布,结果显示水膜压力随轴承宽径比和偏心率的增大而增大.验证结果表明前期设计的水润滑轴承,能够保证水润滑轴承所起的安全润滑和支撑作用. 展开更多
关键词 海水淡化高压泵 水润滑轴承 有限差分法 液膜 超松弛迭代
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不同进水压力下水润滑轴承润滑特性试验研究 被引量：5
2
作者 郑建波 叶晓琰 +1 位作者 胡敬宁 佘旭南 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期599-606,共8页
针对海水淡化高压泵水润滑轴承-转子系统在运行过程中由于进水压力的改变而带来的安全、可靠和稳定性等问题,以轴心轨迹以及周向压力脉动为主要研究目标,对干、湿转子在不同进水压力下水润滑轴承轴心轨迹数值模拟,并通过前期设计研制的... 针对海水淡化高压泵水润滑轴承-转子系统在运行过程中由于进水压力的改变而带来的安全、可靠和稳定性等问题,以轴心轨迹以及周向压力脉动为主要研究目标,对干、湿转子在不同进水压力下水润滑轴承轴心轨迹数值模拟,并通过前期设计研制的海水淡化高压泵用水润滑轴承试验台对干、湿转子在不同进水压力下水润滑轴承运行过程中轴心轨迹及周向压力脉动进行试验研究.从计算和试验结果的总体变化趋势可以得知,进水压力对干转子情况下液膜形成的影响较大,而湿转子由于转子系统阻尼因素影响,进水压力对轴心轨迹影响变小,但整体变化趋势与干转子变化趋势相近,对系统整体而言在进水压力为0.2 MPa时,系统运行较为稳定,文中为进一步提高万吨级海水淡化高压泵系统稳定运行提供了一定的研究基础. 展开更多
关键词 海水淡化高压泵 水润滑轴承试验台 轴心轨迹 压力脉动
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半径间隙对水润滑轴承轴心轨迹的影响 被引量：5
3
作者 叶晓琰 杨旭林 +1 位作者 胡敬宁 耿浩涵 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期788-792,共5页
为了研究海水淡化高压泵水润滑轴承半径间隙对转子系统稳定性的影响,设计了3种不同半径间隙的水润滑轴承,采用数值模拟和试验研究相结合的方法,对不同半径间隙时的干、湿转子轴心轨迹进行研究.结果表明:随着轴承半径间隙的增大,干转子... 为了研究海水淡化高压泵水润滑轴承半径间隙对转子系统稳定性的影响,设计了3种不同半径间隙的水润滑轴承,采用数值模拟和试验研究相结合的方法,对不同半径间隙时的干、湿转子轴心轨迹进行研究.结果表明:随着轴承半径间隙的增大,干转子的涡动中心明显向X,Y轴负方向漂移,而湿转子由于系统的阻尼增大涡动中心变化不明显;湿转子的涡动振幅明显大于干转子的;数值计算的结果与试验结果基本吻合,在轴承间隙较大时,干转子系统稳定性较差,半径间隙为0.1mm时,润滑效果最好.研究结果可为海水淡化高压泵水润滑轴承参数的优化设计提供必要的参考依据. 展开更多
关键词 海水淡化高压泵 水润滑轴承 轴心轨迹 半径间隙 干湿转子
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万吨级海水淡化高压泵水力部件优化设计 被引量：2
4
作者 汪雨露 李伟 +3 位作者 胡敬宁 叶晓琰 耿浩涵 王行元 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期30-36,共7页
为了研制高效区宽广的海水淡化高压泵,采用一种轴向吸入节段式的总体结构形式,分别设计了3组叶轮和导叶结构,组合成9种方案进行水力模型的筛选.在ANSYS CFX中对该9种方案进行数值计算,优选一组最佳水力模型加工实体泵进行外特性试验.试... 为了研制高效区宽广的海水淡化高压泵,采用一种轴向吸入节段式的总体结构形式,分别设计了3组叶轮和导叶结构,组合成9种方案进行水力模型的筛选.在ANSYS CFX中对该9种方案进行数值计算,优选一组最佳水力模型加工实体泵进行外特性试验.试验结果表明:该实体模型泵高效区宽广,各工况性能均满足设计要求,数值计算和试验的扬程、效率的误差在额定工况点分别为2.52%和2.96%,均在工程允许范围内,验证了数值计算的正确性.对叶轮出口、导叶进口处流场的匹配衔接进行研究发现,增大导叶进口喉部面积,最高效率点将向大流量处偏移.对优选方案内部流动进行分析发现,高压泵在小流量工况下运行不稳定,导叶内出现较多的旋涡结构,造成较大的能量损失,但随着流量逐渐增大,旋涡有所减少,高压泵运行趋于稳定,因此高压泵应避免在小流量工况下运行.研究结果可为高压泵的优化设计提供一定的参考. 展开更多
关键词 海水淡化高压泵 高效区 数值模拟 外特性试验
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基于RBF神经网络和NSGA-Ⅱ算法的海水淡化高压泵多工况优化设计 被引量：1
5
作者 张德胜 张奇 +2 位作者 赵睿杰 祁炳 沈熙 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第12期1189-1196,共8页
为提高透平式能量回收一体机的水力性能,采用RBF神经网络、NSGA-Ⅱ遗传算法和数值模拟集成的设计方法,对高压泵进行多工况优化设计.以高压泵三工况点的加权平均效率为优化目标,设计工况点下的扬程为约束条件,结合Plackett-Burman筛选试... 为提高透平式能量回收一体机的水力性能,采用RBF神经网络、NSGA-Ⅱ遗传算法和数值模拟集成的设计方法,对高压泵进行多工况优化设计.以高压泵三工况点的加权平均效率为优化目标,设计工况点下的扬程为约束条件,结合Plackett-Burman筛选试验,将进口安放角、出口安放角、叶片出口宽度及叶片包角作为优化变量,采用最优拉丁超立方设计试验空间,基于Isight多学科优化平台,通过编写批处理命令集成CFturbo,ICEM,CFX,搭建智能水力优化平台,实现高压泵的CFD自动预报.基于数值模拟结果,利用RBF神经网络建立目标函数与几何参数之间的非线性关系,并运用NSGA-Ⅱ算法对该模型寻优.研究结果表明:RBF神经网络模型能够准确预测高压泵效率以及扬程与设计变量之间的关系;优化后高压泵与初始方案相比,3个工况点加权平均效率提高了3.38%,在0.8 Q_(d),1.0 Q_(d)和1.2 Q_(d)工况下效率分别提高了2.21%,3.59%和4.23%;优化后叶轮在设计工况点附近轴功率略有减小;对比优化前后叶轮的流场分布,优化后的叶轮进口低速区减小,内部速度梯度分布更加均匀,流场得到明显改善,能量耗散减小.研究结果可为高压泵多工况水力优化设计提供一定理论依据. 展开更多
关键词 海水淡化高压泵 能量回收一体机 多工况优化设计 RBF神经网络 NSGA-Ⅱ遗传算法
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考虑环形密封的转子系统临界转速计算与分析
6
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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膜法万吨级海水淡化高压泵水润滑陶瓷轴承的设计
7
作者 杨光 付伟 《河南科技》 2016年第23期91-93,共3页
膜法万吨级海水淡化高压泵本身的稳定运行,影响到整个系统的可靠性和安全性,直接影响海水淡化的产水成本。基于此,对膜法海水淡化项目的背景、水润滑陶瓷轴承的发展现状,以及轴承设计和工业应用进行研究,对不同直径和间隙的水润滑轴承... 膜法万吨级海水淡化高压泵本身的稳定运行,影响到整个系统的可靠性和安全性,直接影响海水淡化的产水成本。基于此,对膜法海水淡化项目的背景、水润滑陶瓷轴承的发展现状,以及轴承设计和工业应用进行研究,对不同直径和间隙的水润滑轴承的承载力进行计算,最终得出满足设计要求的轴承直径和间隙值。同时结合工程实际,提出实际生产中轴承直径的选取。 展开更多
关键词 海水淡化高压泵 陶瓷轴承 水润滑
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转子轴向偏移对海水淡化高压泵性能的影响
8
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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系列高效海水淡化高压泵的研制 被引量：7
9
作者 王家斌 叶晓琰 +3 位作者 李秀鹏 胡敬宁 李彩虹 郑建波 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期387-392,共6页
为了研制国产系列高效反渗透海水淡化高压泵产品并实现产业化,应用国家科技支撑课题最新技术,结合当前世界海水淡化高压泵制造技术的发展新趋势,并根据实际使用中的性能要求,通过从总体结构、轴向力平衡装置、轴承润滑方式、耐磨材料等... 为了研制国产系列高效反渗透海水淡化高压泵产品并实现产业化,应用国家科技支撑课题最新技术,结合当前世界海水淡化高压泵制造技术的发展新趋势,并根据实际使用中的性能要求,通过从总体结构、轴向力平衡装置、轴承润滑方式、耐磨材料等入手,进行了大量的研制、试制及试验工作.并针对目前现有产品存在的问题和品种较单一的状况,研制开发了满足日产5 000,10 000,15 000 t淡水的海水淡化装置的3种规格高压泵产品,经生产、试验及用户使用结果表明,该系列高效高压泵产品的性能指标已达到目前国际上同类产品的技术水平. 展开更多
关键词 系列海水淡化高压泵 反渗透海水淡化 高效率 轴向力平衡
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