针对离心泵反转作透平存在效率不佳,高效区较窄的现状,选用比转速为48的离心泵为原型,以叶轮轴面形状不变为基础,从透平设计原理出发,设计了符合透平工况的不同进出口角,不同型线变化规律的前弯、后弯叶片.叶轮叶片的最大厚度由最大压头求得,叶片加厚规律选用NACA低速翼型规律.利用流体分析软件ANSYS Fluent进行数值计算,计算结果表明设计的前弯、后弯叶片液力透平的效率均优于离心泵直接反转作透平的情况,后弯叶片液力透平的效率高于前弯叶片液力透平的效率,前弯、在圆柱面展开图上流线上凸叶片液力透平的高效区最宽.

利用CFD软件Fluent对多级导叶式清水离心泵的内部流场进行了数值模拟,得出了叶轮及导叶内部流道的速度和压力分布规律,并发现了叶轮进口回流,出口的二次流动特征等叶轮内部流动的细节,导叶出口区产生了一个低压区等流动特征。然后根据自编计算软件利用计算得到的速度场数据计算出泵的扬程、功率、效率和流量之间的关系曲线,并与试验数据进行了比较。结果表明：在设计工况附近,预测值与试验值吻合较好,在其它工况点,特别是小流量工况点,误差较大。

液力透平回收能量是一项过程节能技术。对液力透平能量回收装置的研究主要有3个方面：液力透平性能,回收装置配置及运行工况调节。运用新的水力设计理论与方法可提高透平综合性能,这是液力透平研究的趋势。透平与相关设备性能、系统工况参数互相匹配,使回收装置在高效区工作。系统偏离设计工况时选择合理的调节方法来充分回收能量。

能量回收液力透平技术及应用对节能减排有重要意义。液力透平主要有反转泵形式、冲击式、导叶式以及目前一些先进国家研发的专用能量回收液力透平。透平回收装置基本布置方式有直驱式和辅助式布置。总结国内外液力透平的研究现状,其工作主要从液力透平的选型计算、优化设计、转速稳定性控制、力特性及结构强度、透平速度滑移等方面展开。液力透平能量回收装置应用广泛,其研究向着专门化、特殊化、多样化的方向发展。

反作用度对离心泵叶片的形状有很大的影响，在离心泵叶轮的水力设计中应该予以考虑。基于反作用度的定义，建立了反作用度与离心泵叶片几何参数的关系；同时用数学方法论证了离心泵反作用度与叶片出口角之间的关系；在此基础上，探讨了比转速与反作用度的关系。分析表明：反作用度随比转速的增大而增大。考虑反作用度对叶轮流道的影响作用，将推导出的公式应用于离心泵的水力设计中，预估叶片进口角，以减小了冲角选取的盲目性。

采用欧拉气液两相流动模型对液环真空泵内部三维非稳态气液两相流动进行数值模拟，通过数值模拟研究叶轮与壳体间的径向间隙及叶片型线对液环泵性能的影响，分析了液环泵内液相能量转换的规律，分析了前弯、后弯及直叶片不同叶片型线液环泵性能曲线，分析了叶轮径向间隙对液环泵性能的影响。数值模拟结果表明后弯叶片、径向直叶片和前弯叶片下液环泵的极限真空度和最大流量依次递增；随着叶轮径向间隙的减小，液环泵的极限真空度和最大流量逐渐增大。为液环泵的性能优化研究提供了理论依据。

为了明确转速对离心泵作液力透平的性能影响，本文基于Navier-Stokes方程和标准的湍流模型，采用SIMPLE算法，应用商业软件ANSYS-FLUENT对转速分别为750，1000，1500，2000和2900r/min下的液力透平进行了数值模拟，得到了不同转速下液力透平的外特性曲线。结果表明：对于所研究模型而言，随着转速的不断增大，液力透平最优效率点的效率呈增大趋势，但增加梯度相对较小；最优效率点的流量与转速呈线性增加的趋势；扬程与功率均随着转速的增加而增大，其中扬程在小流量工况时增加梯度较大，而在大流量工况时增加的梯度相对较小；功率的变化规律恰好与扬程变化规律相反，即功率随着转速的增大在小流量工况时增大梯度较小，而在大流量工况时急剧上升。另外，根据不同转速下液力透平的性能特点得出：在小流量工况时，降速对提高液力透平的效率有...

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...

利用ANSYSCFD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。

螺旋式离心泵是运用螺旋、离心的原理研制的新型结构杂质泵。该泵具有良好地无堵塞、不损伤性能，并且还拥有强制进料无过载、恒定高效耗能低、耐磨损使用寿命长等优点，因而是水产、化工、轻工、环保、矿产等行业的理想设备。该文介绍了螺旋离心泵的结构和原理，总结了螺旋离心泵的国内外研究现状，并主要介绍了螺旋离心泵核心部件——叶轮和其型线的研究开发现状并对下一步的研究方向作了深入的剖析，为以后的研究奠定了理论基础。