王晓晖
- 作品数：86 被引量：247H指数：10
- 供职机构：兰州理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划甘肃省中青年科技研究基金更多>>
- 相关领域：机械工程动力工程及工程热物理交通运输工程航空宇航科学技术更多>>
- 叶片数对泵作液力透平的性能影响被引量：13
- 2018年
- 叶片数是泵作液力透平时的主要几何参数之一,为了明确叶片数对泵作液力透平时的性能影响,基于N-S方程和标准k-ε湍流模型,采用SIMPLE算法,应用FLUENT流场模拟软件对不同叶片数下的泵用作液力透平时进行了数值计算,得到了不同叶片数下液力透平的外特性曲线并分析内部流动规律。结果表明:对于低比转速离心泵作液力透平,随着叶片数的增加,流量从最高效率点向小流量偏移时效率下降的梯度增大,而从最高效率点向大流量偏移时效率呈现先增大后减小的变化趋势,另外液力透平的最高效率点随叶片数增加向小流量偏移;压头随叶片数的变化在小流量变化相对较小,而在大流量工况时,随着叶片数的增加呈现逐渐增大的趋势。内流场分析表明,随着叶片数的逐渐增加,透平叶轮中漩涡区域逐渐减小,叶轮内部的流动有很大的改善。但结合外特性分析发现,叶片数过多的增加反而不利于透平性能的提升,因此,对于具体参数组合的液力透平,存在着最佳叶片数使得泵作液力透平的性能达到最优。
- 苗森春杨军虎王晓晖王晓晖史广泰
- 关键词：叶片数漩涡
- 含气率对液力透平影响的非定常分析被引量：2
- 2017年
- 为了研究含气率对液力透平内部压力的影响,以比转速为84.5的单级单吸离心泵反转作液力透平并对其内部流场进行CFD瞬态数值模拟,获得了气体在液力透平内的分布规律以及气液两相介质下透平内部流场的压力脉动变化规律。结果表明:从蜗壳进口到叶轮出口,含气率逐渐增加,含气率等于0.2时蜗壳出口、叶轮进口气体的尾迹效应明显,分布不够均匀。叶轮出口有气体聚集现象,气体体积分数越高,聚集现象越明显。进口含气率对透平蜗壳、叶轮内各点的相对压力分布影响明显,各点的相对压力随着透平进口含气率增加而降低。含气率小于0.05时其对透平内各监测点的压力脉动主频幅值影响不大,含气率大于0.05后其对液力透平内各监测点的压力脉动主频幅值有影响,含气率越高,压力脉动主频幅值越小。不同含气率下液力透平蜗壳周向、径向以及叶轮内的压力脉动主频均等于叶轮叶片的转动频率。
- 史凤霞杨军虎王晓晖
- 关键词：含气率液力透平非定常气液两相压力脉动
- 基于PCA-RF-BP的液压系统异常状态诊断策略
- 2024年
- 液压系统状态监测信号受回路特性与泵机组运行工况影响,呈现复杂非线性且异常状态难以准确识别与诊断。为此,提出了一种基于主成分分析与随机森林BP神经网络(PCA-RF-BP)的液压系统异常状态诊断策略,用于提高设备监测系统的诊断效率。首先,基于状态监测数据进行主成分分析以降低数据维度,同时计算T 2和SPE统计量进行过程状态的实时异常检测;其次,采用随机森林BP神经网络对异常样本进行预测分类。实验结果表明,所提方法能够有效地诊断液压系统泄漏状态,检测延迟至多5个样本点,预测分类精度达到99.88%,相较于现有方法平均提高了4.63%。
- 董治国贺虎王晓晖
- 关键词：液压系统异常检测故障诊断主成分分析
- 变工况下气液两相液力透平的性能分析被引量：7
- 2018年
- 利用ANSYS CFD软件对基于泵反转的液力透平进行了全三维定常和非定常数值计算,研究了变工况下气液两相液力透平内的气体分布、压力脉动、速度矩分布以及水力损失等性能。对不同工况进行的计算结果表明:小流量工况和最优工况时蜗壳、叶轮内的相对平均静压力和主频振幅都随着含气率的增加而减小;大流量工况稍有不同。蜗壳出口的速度矩呈阶跃分布,阶跃个数与叶轮叶片数相同,同一工况含气率对速度矩的影响不大;高含量率时透平叶轮出口气体出现聚集现象,含气率越高,流动过程中的水力损失越大。本文对研究气液两相介质下的液力透平性能具有一定的参考意义。
- 史凤霞杨军虎杨军虎
- 关键词：液力透平气液两相变工况
- 叶片槽隙的汽穴分割效应对诱导轮空化的抑制作用
- 2024年
- 为提升某型高速燃油泵的空化性能,该文基于汽穴分割提出了两种不同槽隙的诱导轮方案:全开槽隙和半开槽隙,并采用数值模拟对不同空化数时的诱导轮流场进行研究,将全开槽隙诱导轮模型(全开模型)与半开槽隙诱导轮模型(半开模型)的流场与原模型进行对比分析。研究结果表明:相比原模型,全开模型的扬程、效率都有明显提高;半开槽隙对水力性能的影响较小。在设计工况下,半开槽隙有着更好的抗空化性能;偏工况下,全开槽隙的抗空化性能更好。对诱导轮叶片进行槽隙处理可有效阻止叶片进口低压区的扩张,利用槽隙的分割作用将叶片进口部位分布的大尺度空泡分割为若干小尺度空泡,可抑制各工况下空化的发生与发展。此外,槽隙还能降低诱导轮进口处的压力脉动幅值,但对出口处的影响不大。全开槽隙诱导轮可明显降低进口叶缘处的湍动能分布,并减少进口段的能量耗散。
- 王晓晖李柯剑苗森春申正精张凯
- 关键词：燃油泵诱导轮
- 基于RBF-HDMR模型与PSO算法的液力透平叶片优化被引量：5
- 2022年
- 针对泵反转作透平时效率偏低的问题,提出将径向基函数与高维模型表示方法结合的混合模型用于液力透平性能优化。以液力透平叶轮叶片为研究对象,用Bezier曲线将叶片型线参数化,分离出代理模型的自变量并确定模型的训练区间,结合Matlab、Creo和Fluent软件构建基于叶片型线控制变量的液力透平效率预测代理模型,运用粒子群算法对构造的代理模型在训练区间内全域寻优得出液力透平的最优效率点及对应的叶片几何参数,分别用数值模拟和试验研究的方法验证代理模型的预测数据。结果表明,经代理模型优化后的液力透平数值模拟性能曲线与试验结果大体相符,在最优工况点,优化后的液力透平数值模拟效率值较原型液力透平提升了4.78%,轴功率提升了6.22%;试验效率值较原型液力透平提升了3.7%,轴功率提升了4.8%。
- 姜丙孝杨军虎王晓晖王晓晖
- 关键词：液力透平径向基函数粒子群算法
- 基于神经网络-遗传算法的液力透平叶片型线优化被引量：35
- 2015年
- 提出了一种叶片型线的多工况优化设计方法,该方法包括叶片型线参数化、优化的拉丁超立方试验设计、CFD技术、GA-BP(genetic algorithm-back propagation)神经网络与遗传算法.具体采用三次非均匀B样条曲线参数化叶片型线,优化的拉丁超立方试验设计方法在设计空间内获取训练GA-BP神经网络的样本点,各个样本点性能分析由CFD技术完成,随后开展GA-BP神经网络的学习训练,最后采用GA-BP神经网络和遗传算法相结合的优化技术求解液力透平叶片型线的多工况优化问题.基于上述优化方法对一液力透平进行了叶片型线的优化改进,结果表明,在保证扬程不小于相应初始扬程的约束条件下,优化后的液力透平效率在3个指定工况下分别提高了3.91%,3.59%和3.09%,证明采用此方法优化叶片型线具有一定的可行性.
- 苗森春杨军虎王晓晖李吉成李泰龙
- 关键词：液力透平叶片型线遗传算法
- 一种气液两相泵作透平实验台
- 本实用新型属于泵作透平实验设备技术领域，公开了一种气液两相泵作透平实验台。该气液两相泵作透平实验台包括缓释器、气液混输泵、泵作透平和磁粉制动器；其中，所述缓释器设有进气口、进液口和输出口，所述缓释器的进气口与外接气源连通...
- 史凤霞马得东杨军虎苗森春王晓晖郭锐
- 文献传递
- 一种savonius透平增压泵
- 本发明公开一种savonius透平增压泵，涉及增压泵装置技术领域；包括叶片角度能够调节的savonius涡轮机，所述savonius涡轮机包括上盖板和下盖板，所述上盖板和下盖板之间通过固定轴连接，所述上盖板和下盖板之间设...
- 王晓晖马小康张凯苗森春张兴杰杨浩
- 叶型对微型管道式Savonius水轮机性能的影响被引量：2
- 2021年
- 目前,城市给排水、工业循环水等流体输运过程中的余压回收受到广泛关注。微型管道式水轮机因结构简单、使用方便等优点已在国外得到成功应用。基于50mm直径管道设计了一种带导流装置的改进型Savonius微型水轮机。通过试验及ANSYS-CFX数值模拟方法研究了叶型对水轮机水力性能的影响。在其他条件相同的情况下,通过对叶片中心径向曲率半径分别为R14、R22、R30的3种转轮性能比较发现,R14水轮机组最高电功率为5.5W,且水头损失最小。随着叶型曲率减小,转轮的启动扭矩增加,其中R30转轮的启动扭矩最大,自启动性相对较弱,在有发电机负载的试验中流量持续增加,但该机组转轮始终无法启动。研究结果对微型管道式水轮机的性能预测及优化设计有一定参考意义。
- 匡开林王晓晖敏政敏政
- 关键词：叶型水力性能导流装置
