一种海水淡化高压泵过流部件匹配优化设计方法

    公开(公告)号:CN109145461A

    公开(公告)日:2019-01-04

    申请号:CN201810985444.3

    申请日:2018-08-28

    Applicant: 江苏大学

    CPC classification number: G06F17/5086

    Abstract: 本发明公开了一种反渗透海水淡化高压泵过流部件匹配优化设计方法,主要是优化叶轮、导叶和反导叶之间的几何参数匹配。有要包括如下步骤:第一,采用拉丁方试验设计获得海水淡化高压泵多方案设计,然后对泵多参数进行敏感性分析,通过逐一改变相关设计变量数值的方法来解释优化目标受这些因素变动影响大小的规律。同时,采用响应面试验设计方法设计多组试验方案,并建立优化目标和设计变量间的二次项的函数,并进行二次回归分析,从而获得显著影响泵性能的设计变量,去除影响性能较小的设计参数。第三,采用粒子群智能优化算法实现性能的全自动优化,经过多次迭代计算,可以在全局范围内获得最优过流部件参数组合,实现过流部件的性能匹配设计。

    一种基于遗传算法的离心泵叶轮多目标智能优化方法

    公开(公告)号:CN108304619A

    公开(公告)日:2018-07-20

    申请号:CN201810025636.X

    申请日:2018-01-11

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于遗传算法的离心泵叶轮多目标智能优化方法,包括以下步骤:1.采用软件MATLAB 2014a运行遗传算法脚本主程序并设置算法参数;2.对染色体在计算域内进行初始化;3.将步骤2所得的染色体参数代入ANSYS WorkBench 17.0,调用ANSYS BladeGen 17.0建立每个染色体对应的叶轮水体模型;4.将步骤3中所得的叶轮水体图导入ANSYSTurboGrid 17.0,绘制叶轮网格;5.将步骤4中所得的叶轮网格和静水域网格代入ANSYS CFX 17.0进行定常数值。6.读取步骤5所得计算结果得到统一评价函数;7.读取步骤6中的统一评价函数,获得染色体对计算域的适应度。8.判断步骤7中的最佳染色体是否达到迭代停止条件,若否,返回步骤3继续迭代;若是,则停止迭代,输出优化结果。本发明具有优化效率高,计算精度好等优点。

    一种可视化的机械振动检测系统

    公开(公告)号:CN104568118B

    公开(公告)日:2018-06-01

    申请号:CN201510014576.8

    申请日:2015-01-09

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明公开了一种可视化的机械振动检测系统,主要由“振动相机”采集装置和数据分析系统组成。通过数据采集卡将“振动相机”采集装置得到的数据传递给数据分析系统。“振动相机”采集装置包括布置在平板不同半径上的25颗激光振动测量传感器和平板中心处的一颗摄像头,数据分析系统包括电脑中预装的振动信号处理软件和结果成像软件。本发明能快速同步识别测量区域机械振动的具体位置、强度大小和频率,且精度高;另一方面,信息采集系统体积较小,易于操作。

    一种减小离心泵轴向力前泵腔结构的设计方法

    公开(公告)号:CN105570195A

    公开(公告)日:2016-05-11

    申请号:CN201510927250.4

    申请日:2015-12-14

    Applicant: 江苏大学

    CPC classification number: F04D29/426

    Abstract: 本发明提供了一种减小离心泵轴向力前泵腔结构的设计方法,包括如下步骤:选取现有离心泵,获取泵体的参数;根据已选取的离心泵确定前泵腔静止叶片的参数,包括叶片数Z1、叶片厚度H1、叶片第一边缘的形状、叶片第二边缘的形状、叶片出口边与叶片第一边缘的角度α、叶片进口边与叶片第一边缘的角度β、叶片的外径D1、叶片的内径d1、叶片第一边缘与叶轮前盖板的间距;根据前泵腔静止叶片参数和泵体参数,将多对前泵腔静止叶片和泵体一体铸造即可得到前泵腔结构。本发明在不扰动叶轮内部流场以及降低效率的前提下,通过加大前盖板上的压力,减小与后盖板上的压差,达到减小离心泵轴向力的目的。

    一种基于数据样本的离心泵无过载设计方法

    公开(公告)号:CN104675713A

    公开(公告)日:2015-06-03

    申请号:CN201510071112.0

    申请日:2015-02-10

    Applicant: 江苏大学

    CPC classification number: F04D29/22 F05D2260/81

    Abstract: 本发明公开了一种基于数据样本的离心泵无过载设计方法,首先对离心泵的设计工况进行比转数求解,根据比转数计算出叶轮几何参数的初始值;然后根据设计经验选取对低比转数离心泵功率影响较大的参数并采用优化拉丁超立方进行M组试验设计;然后采用Solidworks软件对叶轮进行三维造型,采用ICEM软件对离心泵模型进行非结构网格划分并采用CFX软件对M组方案进行数值模拟,计算离心泵在1.4倍设计流量下的功率;最后以叶轮主要几何参数作为输入值,泵功率为响应值,建立数据样本,采用二阶响应面近似模型建立输入值与响应值之间的数学模型,结合粒子群算法对数学模型进行极值寻优。本发明能在较短的设计周期内完成对离心泵无过载特性的设计,减小了设计成本。

    一种降低流体诱导振动的单叶片泵叶轮

    公开(公告)号:CN104632695A

    公开(公告)日:2015-05-20

    申请号:CN201510012135.4

    申请日:2015-01-09

    Applicant: 江苏大学

    CPC classification number: F04D29/18 F04D29/669

    Abstract: 本发明公开了一种降低流体诱导振动的单叶片泵叶轮,主要由前盖板、主叶片、后盖板和背叶片组成,背叶片与主叶片的数量相等。背叶片的设计形状与主叶片一致,大小是等比例缩放,且具有一定的相对位置。为了减小单叶片泵在运行中时受到的水力激振力,在三维软件Creo中对背叶片建模,并对单叶片泵进行流固耦合计算。利用数值模拟方法,对比不同方案的背叶片,可得到单叶片泵受到最小径向力时的背叶片的最优大小和相对位置。从而实现单叶片泵在不降低运行效率的前提下,减小流体诱导振动,能提高运行可靠性。

    一种带槽结构的径向导叶及其设计方法

    公开(公告)号:CN104537165A

    公开(公告)日:2015-04-22

    申请号:CN201410797350.5

    申请日:2014-12-19

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明提供了一种带槽结构的径向导叶及其设计方法,包括前盖板、叶片、槽和后盖板,所述槽连通叶片工作面和叶片背面;采用计算流体力学软件ANSYS CFX 14.5对径向导叶定常数值模拟,得导叶内全部流道的速度流线分布图,以此来设计带槽的径向导叶;对带槽的径向导叶进行数值模拟,得到其速度流线分布图,分析是否已得到改善,如果改善不明显,则再次根据速度流线分布图,对槽进行改进,直到效果显著。本发明通过减小导叶工作面的漩涡区域,改善导叶内部流场分布,从而提高其过流能力;所述的带槽结构的径向导叶结构简单,该槽结构的设计在径向导叶模具制造过程中即可完成,具有较强的实用性。

    一种改善离心泵进口非均匀入流装置

    公开(公告)号:CN103075372B

    公开(公告)日:2015-04-15

    申请号:CN201310037041.3

    申请日:2013-01-16

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明涉及于离心泵技术领域的一种改善离心泵进口非均匀流动装置,具体指的是在离心泵吸入室(4)内靠近叶轮进口处安装一个套筒(1),包括筋(2)和孔(3)。在套筒外壁上有8个与轴向垂直的筋(2),并与吸入室内壁进行焊接固定。靠近套筒内壁均匀布置两排间隔5度的孔(3),使得靠近壁面的流体从孔(3)通过。上述装置可以消除流体在吸入室壁面产生的旋涡,减小旋涡对入流的影响,保证速度均匀的流体进入叶轮。从而一定程度上提高离心泵的效率,同时减缓离心泵叶轮进口发生空化的速度。

    一种离心泵瞬态水力径向力测量装置及其测量方法

    公开(公告)号:CN102901598B

    公开(公告)日:2015-04-08

    申请号:CN201210350353.5

    申请日:2012-09-05

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明提供一种离心泵瞬态水力径向力测量装置及其测量方法。公开了一种测量装置,包括壳体1、后固定环2、压紧板3、紧轴承4、轴腔5、紧轴承弹性支撑6、操作孔7、松轴承弹性支撑8、松轴承9,前固定环10。紧轴承4和松轴承9的外环分别利用4个弹性支撑6、8与装置壳体1进行连接固定,弹性支撑间隔90°分布,每个侧面各安装纵向和横向2个应变片。校准采用泵轴的前端安放一个已知质量的物体,分别对电路的输出信号进行放大、采集和组合输出,对装置各个方向上的数据进行记录。改变泵轴前端安装的物体的质量,采用同样方法进行多次的测量,实现装置的校准和测量值的换算。

    离心泵转子瞬态流固耦合特性预测方法

    公开(公告)号:CN102913464B

    公开(公告)日:2015-03-25

    申请号:CN201210347614.8

    申请日:2012-09-05

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明属于与泵类机械流动诱导振动相关的技术领域,是瞬态流固耦合特性的数值预测方法。主要包括三个步骤:单向和双向全流场瞬态流固耦合计算;转子振动数据的测量和处理;流固耦合数值预测结果与实验结果的对比。本发明能够灵活选择耦合方法,当结构变形量不详时,先进行单向耦合分析,如果预估结构变形对流场影响大,则再利用双向耦合分析。对于耦合计算过程,首先进行瞬态流场计算,将载荷通过耦合界面的插值运算加载到有限元模型上进行结构动力分析。判定耦合界面数据传递的收敛性,如果耦合计算未收敛,则根据结构变形重新对流体网格进行计算,继续该时间步长的耦合迭代。

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