为分析叶片安放角对轴流泵马鞍区工况运行特性的影响,以比转速822的轴流泵为研究模型,试验测试了不同叶片安放角下的运行特性。研究表明：随着叶片安放角的增大,模型泵最优工况处的扬程、流量和效率均逐渐增大,-4°到＋4°的增幅分别为10.4%,26.7%和0.87%;不同安放角下,泵扬程曲线均存在明显的马鞍区;随着叶片安放角的增大,试验泵马鞍区的绝对位置向右上方偏移,但相对位置仍主要位于0.5QBEP~0.6QBEP（QBEP为最高效率点对应的额定流量）,且均在0.55QBEP时扬程达到最小值;随着叶片安放角的减小,马鞍区内相对扬程在逐渐增大,马鞍区驼峰特性有所改善;随着叶片安放角的增大,各个安放角下马鞍区范围内的压力脉动较最优工况下更剧烈;叶轮进口压力脉动主频为叶片通过频率,泵出口处压力脉动主要受导叶影响,随流量减小逐渐向高频移动;随着叶片安放角的增大,...

采用线性分布的轴面流线速度环量和叶片角度变化规律来设计叶轮,采用圆弧翼型进行固定导叶的设计,蜗壳断面采用非对称断面,进而设计了一叶片可调比转数为564.3的蜗壳式混流泵。应用FLUENT对该泵的内部流动进行了数值模拟并根据模拟结果进行了能量性能预测。内流模拟结果显示该泵内部流动均匀,性能预测结果表明该泵可以满足设计要求。真机性能测试表明该泵在叶片角度为0°时最高运行效率达85.76%,在设计点运行效率要比设计要求高约3%。研究结果对于更高比转数蜗壳式混流泵的设计具有比较重要的指导作用。

基于ANSYS CFX软件应用标准k-ε湍流模型、均质多相模型和Rayleigh-Plesset方程对一比转数为89的模型泵在冲角变化时泵内的空化流场进行数值模拟。根据计算结果预测了模型泵无空化时的能量特性和空化时的空化性能,并分析了空化状态下叶轮中间流面上的空泡体积分布和叶片中间流线的载荷特性。研究表明,模型泵叶轮叶片冲角变化时,对设计点的扬程和效率影响不大,对于空化性能则存在一个最优值,不是冲角越大越好。

系统阐述了诱导轮的基本理论与结构特点,改进了诱导轮的水力设计方法。采用5个翼型来设计诱导轮叶片,并推导出了轮毂轴向长度的计算公式。基于此方法,在AutoCAD 2008平台上,采用C＋＋作为编程语言,在Ob ject-ARX 2008环境下开发成功了用于诱导轮水力设计的参数化CAD软件。该软件界面友好,使用简单,实现了诱导轮水力设计的参数化,提高了诱导轮水力设计的工作效率,并为后续诱导轮三维参数化造型软件的开发提供了数据接口。

一直以来离心泵关死点扬程和功率都无法通过理论计算获得。以某比转数为92.7的离心泵为研究对象,试验测试了不同叶片出口角、叶片出口宽度和叶片数下关死点扬程和功率的变化规律。试验结果表明关死点扬程随着叶片出口角的增大变化较小,随着片出口宽度的增加一直增加,随着叶片数增加先减小后增大;3个参数对关死点功率的影响都比较复杂;3个参数对关死点性能的影响大小顺序为叶片出口宽度最大,叶片数次之,叶片数最小。研究结果对于现代离心泵的设计具有比较重要的参考意义。

太阳能水泵系统包含电池板、电力电子控制器、电机和水泵等设备，是多学科综合应用的一门技术，它是发展新能源利用和节能减排的重要手段和成果。本文回顾了太阳能水泵系统配置的发展历程和现状，对太阳能水泵系统性能预测方法、系统匹配、控制策略、综合评价等研究方面进行分析总结，并简要介绍了提高系统运行效率的手段，最后展望了系统研究的发展方向。

基于分析和试验数据，分别对光伏水泵系统中各组成部件的运行特性进行数据拟合，从而实现对各部件与系统的数学建模，建立了光伏水泵系统的出水量预测模型。对不同辐射强度下的出水量预测值与试验值进行对比，发现当辐射强度高于500 W/m2时，该预测模型的预测结果与试验值的相对误差值均小于5％。分别对一年中光照辐射量最高与最低两天的系统出水总量进行预测与试验对比，发现全天出水总量的预测相对偏差都在3％以内，说明所建立的模型能够较为精确地预测系统的全天出水量。研究为光伏水泵性能预测和系统配置提供参考。

为研究导叶相对隔舌不同位置对离心泵性能的影响，采用CFD计算方法对离心泵导叶与隔舌不同夹角进行数值计算。对导叶与隔舌夹角α从0～40°变化下离心泵外特性和内流场进行分析，结果表明导叶相对隔舌不同位置对泵内外特性有明显的影响。随着α增大，扬程和效率呈现出先升高后降低的趋势，20°附近达到扬程和效率的最大值；而在α增加的过程中，蜗壳各断面压力和速度的变化趋势不相同，叶轮各流道低速区及出口高速区受导叶影响而沿周向变化；在隔舌附近，α为0～40°，导叶背面低速区减小并逐渐消失，而隔舌与导叶间低速区的变化规律与之相反。

采用三维PIV测试技术对一比转数为111的双叶片泵零流量工况下的内部流动进行了测量。采用基于光纤制作的外触发同步系统和等效标定方法等关键技术来保证三维PIV测试精度。在Visual C＋＋2005平台下,根据速度三角形,编写了三维PIV速度合成程序,将测量的绝对速度与圆周速度合成得到相对速度。结果表明：隔舌对叶轮内绝对速度场影响较大;叶轮流道内3个测量平面上都存在较大范围的漩涡区,但漩涡的大小、位置有所不同;蜗壳扩散段存在低速区域,该区域的绝对速度小于0.62 m/s,且存在漩涡现象;3个测量平面上,叶轮流道内、蜗壳扩散段及隔舌附近区域的轴向速度各不相同。