陶然
- 作品数：45 被引量：110H指数：5
- 供职机构：中国农业大学水利与土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：机械工程水利工程交通运输工程动力工程及工程热物理更多>>
- 一种单级单吸离心泵的轴向力自平衡装置及方法
- 本发明实施例提供一种单级单吸离心泵的轴向力自平衡装置及方法，涉及水泵设备领域，轴向力自平衡装置包括：泵体、设置于泵体内的叶轮、设置于泵体的一侧的泵后盖、设置于泵后盖的轴孔内的轴套和一端穿过轴套后与叶轮连接的泵轴；叶轮的前...
- 肖若富靳发业姚志峰杨魏陶然
- 文献传递
- 一种水泵瞬态信号分析装置及方法
- 本发明涉及一种水泵瞬态信号分析装置及方法，该装置包括：用于采集瞬态信号的信号采集单元、用于转换瞬态信号的模数转换单元、用于分析瞬态信号的信号处理单元和显示单元。本发明通过集成信号采集单元、模数转换单元和信号处理单元，能够...
- 肖若富姚志峰王福军陶然
- 大型立式离心泵反转全特性曲线S区研究
- 2023年
- 随着化石燃料的快速消耗和产生的环境污染,许多公用事业已将其发电来源改为可再生能源。我国大型清洁可再生能源基地的集约化开发以及国家电网的智能化建设,需要大量的电站来进行电网调节。大型离心泵是一种用于大规模调水的通用机械,作为叶片式水力机械,它本身也具有可逆运行的能力。现有的大型离心泵机组,可实现反转发电的功能。本文以某大型立式离心泵为研究对象,在试验研究的基础上开展了水泵反转作水轮机S区数值模拟,对S区中的稳定区、近飞逸区、近零流量区以及反水泵区共四个特殊运行工况的压力、速度以及湍动能等特性进行了分析,对利用现有的水库与水力机械辅助低碳电网运行具有重要意义。
- 杨世杰郭腾蛟朱迪陶然肖若富
- 关键词：数值模拟
- 叶片出口倾斜对立式导叶蜗壳离心泵性能影响研究
- 2023年
- 在长距离输水工程中,大型离心泵往往是核心设备。随着各国水网的逐步发展,立式导叶蜗壳式离心泵越来越受到重视,相关的应用也越来越多。由于其大尺寸的机组采用了固定导叶来进行导流与承重,机组本身的性能受到了一定影响。本文以高扬程、大流量的立式导叶蜗壳式离心泵模型为研究对象,结合模型试验与CFD模拟等方法,研究了三种不同叶片出口倾斜模式(正倾斜、垂直、负倾斜)给机组带来的不同流量下的性能变化。最终发现在流量较小(0.150~0.200m^(3)/s)时,叶片出口采用负倾斜模式的目标离心泵扬程H最大,采用正倾斜模式的效率η最大;流量较大(0.250~0.350m^(3)/s)时,三种倾斜模式下的扬程H、效率η没有明显差异。对于压力脉动,本文发现在进水管和无叶区,正倾斜模式都能很好地降低压力脉动的主频振幅,同比削弱均在10%以上(相较于最大值)。总之,采用正倾斜模式的叶片出口基本上能很好地降低压力脉动,同时也能较好的兼顾扬程与效率。在将来的大型水泵机组建设中,如果将离心泵的叶片出口设置为正倾斜模式,可能对提升大型水泵的运行稳定性和性能起到较大的帮助作用。
- 顾子川陆家豪陶然肖若富
- 关键词：离心泵压力脉动
- 立式导叶蜗壳式离心泵反转能量回收特性分析
- 2023年
- 立式离心泵反转可作能量回收,利用水力机械的可逆性,实现电网的调节和碳排放的降低。泵工况与水轮机工况运行存在差异,是反转能量回收需要明确的一点。本文旨在模型实验的基础上,引用湍流控制方程,进行以计算流体动力学(CFD)为基础的分析,将泵工况与水轮机工况性能模拟结果、过流部件水力损失、流动能量损失评估方法进行对比,得到在不同水轮机工况与泵工况下的工作特点规律,以此来讨论立式导叶蜗壳式离心泵反转能量回收的特性,并且评估反转能量回收的可行性。结果表明,水轮机工况(反转)的高效区对应流量比泵工况略大。泵工况水力损失以叶轮出口和导叶为主,水轮机工况则以叶轮和尾水管为主。本研究可对水力机械反转能量回收技术提供进一步科学支持。
- 李姝静郭思凡张方芳陶然肖若富
- 关键词：离心泵能量损失
- 基于遗传算法的轴流泵优化设计被引量：9
- 2018年
- 针对轴流泵进行水力性能设计和优化,在满足设计要求的基础上,实现泵机组水力性能的提升.在优化过程中,控制叶片安放角为优化参数,采用遗传算法及二进制编码对轴流泵进行优化.在遗传操作过程中,以水力效率为优化目标函数,借助计算流体动力学对目标函数进行求解.根据验证结果可见,优化之后,轴流泵的水力性能得到提高并达到设计要求工况,其水力效率从81.68%提高到86.19%,扬程从3.73 m提高到4.56 m.通过流动分析得出,优化之后,由于叶片吸力面与压力面之间的压力差增大,水泵扬程得以提升.根据对水力损失的分析得出,由于泵内水力损失的减小,水泵的效率明显提高.同时,最优效率点移动到设计工况,高效区明显扩大.所采用的数学优化方法能够快速有效地对轴流泵进行优化设计,在原有设计方案的基础上,可有效地进行水力性能的提升.
- 陶然肖若富杨魏
- 关键词：轴流泵水力优化遗传算法计算流体动力学
- 叶轮与导叶匹配关系对立式离心泵水力特性影响的实验研究被引量：5
- 2022年
- 大型含导叶立式离心泵广泛应用于高扬程远距离调水,旋转叶轮与静止导叶动静干涉引起的无叶区内高幅值压力脉动是影响其稳定运行的关键因素。为研究叶轮与导叶匹配关系对水泵水力特性的影响,对3台模型泵开展能量特性与压力脉动同台对比实验,分别监测了进水流道、无叶区和压水室的压力脉动信号,并进行时域和频域分析。结果表明:泵运行流量越靠近设计流量,压力脉动峰峰值越小,且设计流量下无叶区的压力脉动峰峰值分别是进水流道和压水室相应值的3.7和1.9倍;叶片型线改变导致出口安放角增大后,最优工况向大流量偏移,高效区拓宽,但无叶区内压力脉动幅值增大;导叶进口安放角减小后,最优工况向小流量偏移,高效区也得到拓宽,且无叶区内压力脉动幅值显著下降;改善叶轮出口和导叶进口的匹配关系可提高水泵能量特性,但压力脉动仅在导叶进口安放角减小时降低。本研究可为含导叶立式离心泵水力设计提供指导。
- 曾永顺张世杰陶然姚志峰姚志峰刘伟超
- 关键词：立式离心泵叶片导叶压力脉动
- 一种离心泵轴向力的测试装置及方法
- 本发明实施例提供一种离心泵轴向力的测试装置及方法，涉及检测设备领域，测试装置包括：泵轴、第一轴承、第二轴承和轴承套筒，泵轴沿轴承套筒的轴向设置于轴承套筒内，第一轴承和第二轴承间隔套设于泵轴的外周面；还包括：预紧盖板和多个...
- 肖若富靳发业姚志峰杨魏陶然
- 文献传递
- 一种水泵叶片参数的获取方法、装置及电子设备
- 本申请公开了一种水泵叶片参数的获取方法、装置及电子设备，方法包括：获得包含有多个当前参数组合的当前参数集合，每个当前参数组合中包含有多个水泵叶片参数的参数值；对当前参数集合中的每个当前参数组合是否满足参数判定条件进行判断...
- 陶然肖若富
- 基于数值仿真的轴流式水轮机反向抽水性能评价
- 2023年
- 为了对轴流式水轮机反转条件下做泵实现储能的性能进行评价,对某型号的轴流转桨式水轮机进行数值模拟研究,通过选取5种导叶开度和4种桨叶开度进行组合,导叶开度分别为30°、35°、40°、45°、50°,桨叶开度分别为15°、20°、25°、30°。对每种组合情况在流量变化范围为0.5Q_(d)~1.3Q_(d)内分别进行数值模拟计算,并对每种组合情况下的扬程、效率和功率分别进行分析。结果表明:桨叶开度与水轮机反向抽水扬程呈正相关关系,即桨叶开度越大,轴流式水轮机反向抽水扬程越高。而桨叶开度与水轮机反向抽水效率呈负相关关系,即桨叶开度越大,反向抽水效率越低。桨叶开度对水轮机反向抽水功率变化影响显著,而导叶开度对水轮机反向抽水功率的影响较小。
- 方铭坤胡子龙陶然肖若富
- 关键词：轴流式水轮机数值模拟
