基于CFD技术的高压泵液力端优化设计

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基于CFD水泵单元进出口流道优化设计

液压与气动
ｄｏｉ：１０．１１８３２／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－４８５８．２０１７．０１．０１Ｄ水泵单元进出口流道优化设计
陆钧成。冯静
ＬＵＪｕｎ — ｃｈｅｎｇ，ＦＥＮＧＪｉｎｇ（Ｔｈｅ７２３ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｉｎａＳｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｙａｎｇｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｇｓｕ２２５０００）
ｏｆｔｈｅｐｕｍｐｕｎｉｔｉｓｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｌｙｓｏｌｖｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｌｏｗｃｈａｎｎｅｌｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ｐｒｅｓｓｕｒｅｌｆｕｃｔｕａｔｉｏｎｓ，ｂａｃｋｌｏｆｗ，ｖｉｂｒａｔｉｏｎａｎｄｎｏｉｓｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎ，ＡｎｓｙｓＦｌｕ－
ｅｎｔ
引言
对水泵单元的异常振动和噪声现象，利用ＣＦＤ软件
本研究以５．０ＭＷ风力发电机冷却系统的水泵单
元为研究对象，在水泵单元形式试验时，出现了异常振动和噪声现象。排除机械旋转的因素，振动和噪声主

基于CFD仿真及水轮机理论研究液力透平最高效率点偏离设计工况的问题

基于CFD仿真及水轮机理论研究液力透平最高效率点偏离设计工况的问题1. 引言1.1 研究背景液力透平是一种利用水动力能量转换为机械能的装置，广泛应用于水电站、泵站等工程中。

在液力透平的设计与运行中，最高效率点是十分重要的参数，它代表着液力透平在最佳工况下的性能表现。

在实际运行中，液力透平的最高效率点往往会偏离设计工况。

这就引发了研究液力透平最高效率点偏离设计工况的问题。

液力透平最高效率点偏离设计工况可能会导致能量损失增加、效率降低、运行不稳定等问题，影响设备的运行效果和经济性。

研究液力透平最高效率点偏离设计工况的影响因素以及原因，对于优化液力透平设计、提高设备性能具有重要意义。

在现代科学技术的发展下，计算流体力学（CFD）仿真技术的应用日益广泛。

通过CFD仿真，可以对液力透平的内部流场和性能进行详细的数值分析，揭示液力透平最高效率点偏离设计工况的机理，为改进设计工况提供理论支持。

结合CFD仿真技术开展液力透平最高效率点偏离设计工况的研究，具有重要的工程应用价值。

1.2 研究目的具体目的包括：研究液力透平工作原理及设计工况，了解其在理想状态下的运行机理；探讨CFD仿真在液力透平研究中的应用，分析其对液力透平效率提升的作用；分析液力透平最高效率点偏离设计工况的影响因素，识别其导致性能下降的主要原因；通过改进设计工况，提出相应的措施和方法，提高液力透平的效率和性能。

通过以上研究，可以为液力透平的性能优化和设计提供理论参考和实践指导。

1.3 研究意义液力透平是一种重要的能量转换装置，广泛应用于水力发电、工业化工等领域。

研究液力透平最高效率点偏离设计工况的问题，对于提高液力透平的效率和性能具有重要意义。

通过深入研究液力透平最高效率点偏离设计工况的影响因素，可以帮助工程师更好地理解液力透平的工作原理，进而设计出更加优化的液力透平结构。

分析液力透平最高效率点偏离设计工况的原因，可以为解决这一问题提供理论依据和技术支持。

基于CFD的汽车水泵优化设计

ｎｅｓｅ）
ＷｕＤａｚｈｕｎ，ＷａａｎｇＬｅｑｉｎ，ＨａｏＺｏｎｇｕｉｒ，ｅｔａ１．Ｅｘｐｅｒｉ —
ｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｐｅｆｏｒｒｍａｎｃｅｏｆａｃａｖｉｔａ —
部流场与试验结果，发现泵内部的湍动能越大，水
力损失就越大，泵性能就越差．泵的外特性充分取决于其内部流场．２）叶片吸力面进口稍后处是汽蚀最容易发生的位置，因此叶片进口前伸并增加一定的斜度，不
ｅａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｎｄｅｅｐ — ｗｅｌｌｐｕｍｐ［Ｊ］．
ｉｎｍｕｌｔｉ－－ｓｔａｇｅｃｅｎｔｉｆｒｕｇａｌｐｕｍｐｂａｓｅｄｏｎｃａｖｉｔａｔｉｏｎｎｏ－－
一
５结论
１）应用ＣＦＸ软件对汽车泵的原模型与优化模
２４（２）：５７５ —５８２．
［７］ＬｉＪｕｎ，ＬｉｕＬｉｊｕｎ，ＦｅｎｇＺｈｅｎｇｐｉｎｇ．Ｔｗｏ — ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌａ —
ｎａｌｙｓｉｓｏｆｅａｖｉｔａｉｆｎｇｌｆｏｗｓｉｎａｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌｐｕｍｐｕｓｉｎｇａ

基于CFD的汽车水泵优化设计

一４７８ｉ
ｏｒｉｇｉｎａｌｖｏｌｕｔｅ，ｔｈｅｅｎｅｒｇｙｌｏｓｓｉｓｄｅｃｒｅａｓｅｄａｎｄｔｈｅｅｎｅｒｇｙｔｒａｎｓｆｅｒｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｉｎｔｈｉｓｎｅｗ
Ｆｉｇ．１１Ｄｐｉｐｅｌｉｎｅｄｉａｇｒａｍｏｆｃｏｏｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍ
根据一维ＣＦＤ软件Ｆｌｏｗｍａｓｔｅｒ分析得出该冷却系统压降为１４０ｋＰａ，取安全系数１．１５，则该冷却
有重要影响．
ｐＣＡＴ，
（１），
式中：Ｑ为该发动机最大净功率，ｋＷ；ｐ为冷却液的密度，ｋｇ／ｍ；Ｃ为冷却液的比热容，ｋＪ／（ｋｇ・Ｋ）； △ 为水套设计温差，Ｋ；Ｖ为冷却系统设计需求流量，
ｐｕｍｐ・
பைடு நூலகம்
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｕｍｐ；ｏｐｔｉｍａｌｄｅｓｉｇｎ；ＣＦＤ；ｃｏｏｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍ；ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓ
汽车发动机工作期间，其最高燃烧温度高达
型线．谢蓉等针对核主泵叶片进行叶型优化，使水力效率提高了４．７４％，水力性能得到显著提高．文中则针对某增压直喷发动机汽车水泵效率低的

高压柱塞泵液力平衡端的改进

高压柱塞泵液力平衡端的改进前言：我们采油厂增压泵的结构为液力平衡，采用主副柱塞来达到平衡条件，大部分增压泵是高进高出系统（进口压力一般在10~18MPa，出口压力一般为28~35MPa），设置主副密封填料，两密封间为液力平衡源，由密封函和高压连通，即在密封函与泵出口端内部形成液力平衡，来平衡压差（附图1）。

工作时，由于柱塞泵的出口和入口之间压差很大，这样就会产生一个由出口端（高压侧）沿轴向向入口端（低压侧）的轴向推力，在该轴向推力的作用下，使给泵的柱塞产生轴向位移，方向也是有出口侧向入口侧移动，在设计压差值下，柱塞轴向位移稳定，平衡状态好，泵效较为理想。

但随着地层吸水能力的变化，泵出口压力也随之变化，已经超出原设计压差值，就造成柱塞产生轴向位移的同时，径向位移随之增加，平衡轴向推力变差，柱塞泵动静摩擦增加。

关键词：液力平衡应力缓冲区动、静间隙1、液力不平衡引起的问题柱塞的运动是曲柄连杆运动，这导致柱塞的加速度、液体流量都是瞬变的，在此前提下，排量的瞬变就造成成排出系统与吸入系统的压力瞬变，必然引起系统的压力波动也是瞬变的，也就是说泵内部、及进出口管线始终是受到瞬变的液体冲击和震荡的。

1.1设计的压差值与实际工况的压差值形成的差异1.由于目前的柱塞泵电动机的转速已接近上限，导致设计的压差值与实际工况的压差值形成较大差异，吸入压力、排出压力偏离设计值，出现液力不平衡，出口在轴向和径向产生周期性位移，造成泵的噪音变大，泵与进出口管线振动变强。

柱塞泵出口管线振动，是影响平稳注水的一个因素，振动也是造成柱塞泵进出口管线、缓冲球频繁穿孔的内因之一。

1.2液体流量不均匀、内平衡（液力平衡）平衡管的内径较小高进高出的柱塞泵，在目前地层吸水能力变差、压力升高，因生产需要，注水量不变时，柱塞泵的实际排量就会小于泵理论排量。

加之柱塞泵的运动方式，注水泵在运行时管线内液体流量不均匀加剧，原内平衡（液力平衡）平衡管的内径较小，在液体由出口侧（高压侧）沿轴向向入口侧（低压侧）运动时，带入些许杂质，易堵塞平衡管，平衡管的回流不能起到很好的平衡作用。

汽车液力变矩器的CFD优化设计

ＷＡＮＧ，ＺＡＮＧｉＫｅＨＭｎ，ＦＡＮＧｎ－ｉｇＰｉｇｐｎ
（ｃｏｌｆｏｒＥｇｎｅｉｇａｊｇＵｎｖｒｉｆＳｉｎｅ＆Ｔｅｈｏｏｙａｎ２０９，ＣｉａＳｈｏｗｅｎｉｅｒ，ＮｎｉｉｓｙｏｅｃｏＰｎｎｅｔｃｃｎｌｇ，Ｎｍｉｇ１０４ｈｎ）
关键词：液力变矩器；参数分析；优化设计；增容改造
中图分类号：ＴＫ７３１３．文献标识码：Ａ
ＯｐｉｉａｉｎｄｓｇｆａｔｍｏｉｅｈｙａｌｃｔｒｅｃｎｖｒｅａｅｎＣＦｔｍｚｔｏｅｉｎｏｕｏｔｖｄｒｕｉｏｑｕｏｅｔｒｂｓｄｏＤ
第３８卷第５期
２１０２年１Ｏ月
兰
州
理
工
大学
学
报
Ｖｏ．８１３Ｎｏ５．
Ｏｃ．０２ｔ２１
ＪｕｎｌｏａｚｏｉｅｓｔｆＴｅｈｏｏｙｏｒａｆＬｎｈｕＵｎｖｒｉｙｏｃｎｌｇ
文章编号：１７ —１６２１）５０２ —４６３５９（０２０ —０５０
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｎｕｒｃｌｓｍｕａｉｎｏｌｗｉｌｎａｐｏｏｙｅｏｕｏｔｅｈｄａｌｏｑｅｃｎｅｔｒｗｉｍｅｉａｉｌｔｆｆｏｏｆｅｄｉｒｔｔｐｆｔｍｏｉｙｒｕｉｔｒｕｏｖｒｅｔａｖｃｈ
汽车液力变矩器的ＣＤ优化设计Ｆ
王柯，张敏，萍萍房

基于CFD的6500HP新型压裂泵液力端流场分析研究

巷于ＣＦＤ的６５００ＨＰ崭型压裂泵液力绵汔分衍研究冰
口马玉龙口张洪生口董辉兰州理工大学机电工程学院兰州７３００５０摘要：基于计算流体动力学（ＣＦＤ）技术研究了６５００ＨＰ新型压裂泵液力端内流场特性。利用ＵＧ软件对压裂泵液力端流场进行建模，应用Ｆｌｕｅｎｔ软件进行数值模拟和可视化研究。分析了模型内部的流场特性，得到其内部流场的主要参数，获得内部关键位置的流体速度和压力分布情况，为新型压裂泵液力端的参数确定和结构设计提供了参考数据。关键词：压裂泵液力端中图分类号：ＴＨ１３７．９计算流体动力学文献标志码：Ａ
随着我国页岩气开采技术的不断发展，对压裂泵
十分复杂。会出现内部载荷不均、泵体振动强烈、泵头
输出功率和输出压力的要求也在不断提高。以适应我国特殊的地质开采条件［。压裂泵是非常规能源油气
开发中使用压裂作业技术的核心设备［２１，液力端是整个压裂泵最为关键的组成部分。由于液力端处于连续
体寿命不长等问题。
由于６５００ＨＰ新型压裂泵的排出压力高达１６４

ｄｅｓｉｇｎｆｏｒｔｈｅｌｆｕｉｄｅｎｄｏｆｔｈｅｎｅｗｔｙｐｅｏｆｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｐｕｍｐ．

基于cfd的汽车发动机水泵叶轮优化设计

基于cfd的汽车发动机水泵叶轮优化设计
1 汽车发动机水泵叶轮优化设计
汽车发动机水泵是汽车发动机的重要部件，它的设计会直接影响
到汽车的性能、可靠性和使用寿命。

因此，加强对汽车发动机水泵叶
轮的优化设计，是汽车发动机性能改进和提升的关键。

目前，采用计算流体动力学（CFD）技术来优化汽车发动机水泵叶轮，是一种高效的方法。

CFD技术可以用来模拟外部流动场和模拟叶轮内部流动场，并通过计算来获得流动场中叶栅形式、管道形式和软管
弯曲处形式等特性。

根据CFD技术模拟的结果，可以对汽车发动机水泵叶轮进行全面
系统优化，从而达到最大化流动效率，使性能最优化。

此外，CFD模拟还可以提供流量分布和气动压力的分析，实现叶轮的结构加工和优化，最终达到节省能源的目的。

最后，通过计算流体动力学（CFD）模拟技术，可以有效优化汽车
发动机水泵叶轮性能，达到最优化效果。

完善流体动力学技术，促进
汽车发动机叶轮设计优化，将为汽车发动机的发展提供支持。

大型供水泵站CFD水力优化

0.09(0.10) 0.02(0.08)
0.16 (0.16)
（b）
前池中间层
图 2 数模和实验前池 1 典型断面流速分布对比图
（2）数值模拟与模型实验的模型结构参数存
在误差。建立数学模型时，考虑到网格数量的限制，
忽略了实际结构中存在的起支撑作用的梁，梁结构
对整体流态的影响很小，这点得到模型实验的验
Key words pumping station; CFD; hydraulic optimization
1 引言
随着城市供水需求的增大，排水系统的逐渐庞大，这些城市设施中都涉及到泵站，城市泵站数量上逐渐增多、规模上增大，而城市用地十分紧张，所以城市泵站在规划设计中往往受到地形、用地规模以及周围建筑物的影响，经常会采用侧向进水的布置型式。
不考虑泵对泵站流态的影响。各个泵的流量已知，
合实际情况；受到计算机计算能力的限制，网格数
故而计算流场的出口采用速度出口边界条件。
2
Ｖ
第二届全国水力机械及其系统学术交流会议论文
量和网格划分质量都对计算的精度存在影响。
值模拟及水力优化都是在设计运行工况下进行的，
0.17(0.15) 0.19(0.21)
计算收敛条件为，各个参数的残差随计算步数
进行设计运行工况(输水规模为 708 万 m3/d，泵站
￡———水］—深ｒ9.—886m，开、泵、台、数 19 台)下的稳态三维湍流流
淞』凇动的数值模拟。从所查阅到的国内外相关文献来
兰＝当、ｂ看，对于泵站进水池内的流场解析，大多针对单出
的增加而降低到 5E-4 以下，最后趋于平缓；观察点处的流速值不再随计算步骤的增加而有较大变化，控制在 0.5%以下；进出口流量之和满足质量守

基于CFD的高海拔地区某型号离心泵水力性能优化

第４９卷第１２期２０１８年６月人　民　长　江Ｙａｎｇｔｚｅ　ＲｉｖｅｒＶｏｌ．４９，Ｎｏ．１２Ｊｕｎｅ，２０１８收稿日期：２０１７－１２－０９基金项目：国家自然科学基金项目（５１０６９１４）；西藏土木水利电力工程技术中心区级重点实验室基金项目（２０１８０３２）；西藏农牧学院高层次人才科研启动基金项目（２０１４０９６）作者简介：郭傲辉，男，讲师，主要从事流体机械方面的教学及应用研究工作。

Ｅ－ｍａｉｌ：７１７８６１７５９＠ｑｑ．ｃｏｍ文章编号：１００１－４１７９（２０１８）１２－００９８－０４基于ＣＦＤ的高海拔地区某型号离心泵水力性能优化郭傲辉１，张　政２，李　杨１，孙振华１，王丝丝３（１．西藏农牧学院水利土木工程学院，西藏林芝８６００００；　２．国网河南电力安阳供电公司，河南安阳４５５０００；　３．西南科技大学生命科学与工程学院，四川绵阳６２１０００）摘要：离心泵已在工农业生产过程中得到了广泛的应用，因此，水泵的高效运行非常重要。

但是到目前为止，对高海拔地区水泵的高效率运行研究几乎是空白。

为了解决某型号离心泵在高海拔地区长期运行后出现的效率明显降低的问题，基于ＣＦＤ数值模拟软件，运用ＳＳＴ湍流模型，对该型号的离心泵在不同叶片数下的流场进行了数值模拟，并将模拟结果与试验数据进行了比对分析，以探索添加叶片对提升该型号离心泵效率的影响。

结果表明：模拟结果与试验数据误差在允许范围内（＜３％），将叶片数从４增加到６时，运行效率提升到８９％，但叶片数增加到８时，并不利于离心泵效率的提升。

研究结果可为该型水泵运行效率的提升和改型提供借鉴与理论参考。

关　键　词：ＳＳＴ湍流模型；压力云图；离心泵；高海拔地区中图法分类号：Ｔ文献标志码：ＡＤＯＩ：１０．１６２３２／ｊ．ｃｎｋｉ．１００１－４１７９．２０１８．１２．０１８１　研究背景离心泵已被广泛地应用于石油化工、农田灌溉、食品加工以及生活用水等各个领域［１］，是一种使用量非常大的水泵，它在国民经济中起着极为重要的作用［２］，显然，离心泵的高效运行非常重要。

高扬程大流量离心泵CFD水力优化设计

ＷａｔｅｒＲｅｓｏｍｃｅｓａｎｄＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３８，Ｃｈｉｎａ；３．ＮａｔｉｏｎａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ — ＨｙｄｒｏｐｏｗｃｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，
郭建平
摘要：选哈电Ａ９３４模型叶轮作为对象叶轮，以预定的泵扬程流量特性（日一Ｑ）为目标参数，在保证出１３角不变的情况下，将对象叶轮出口直径延拓到目标叶轮直径，形成待优化的目标叶轮．使用ＣＦＸ— ＴＡＳＣＦｌｏｗ软件进行改型设计，针对干河泵站最大扬程、最小扬程以及设计扬程对应的工况点，优化叶轮的轴面形状、叶片数量、叶片翼型以及进出１３安放角等参数，直至ＣＦＤ预测的Ｈ—Ｑ特性接近或达到预期的目标，获得满足目标参数的目标叶轮．在此基础上，使用ＡｎｓｙｓＣＦＸ对目标叶轮进行全通道水力设计，优化流道几何参数，匹配进水管、固定导叶以及蜗壳的几何形
ｇａｌｐｕｍｐｔｏｂｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄ，ａｎｄｉｔｓｄｉａｍｅｔｅｒｗａｓｅｎｌａｒｇｅｄｔｏａｎｅｘｐｅｃｔｅｄｖａｌｕｅｗｈｉｌｅｔｈｅｏｕｔｌｅｔｂｌａｄｅ

高压泵液力端密封改进

高压泵液力端密封改进摘要：通过对高压泵的主要部件液力端(泵头)密封面腐蚀、透镜垫腐蚀,密封面泄露的原因的分析，发现泵头的密封面及透镜垫密封在输送催化剂胶体时存在不合理之处，对其进行了改进。

经实际生产实验效果明显，改进后的泵头密封面、聚四氟乙烯垫片、316L不锈钢短接、钛合金板材达到了生产使用要求，取得了良好的经济效益。

关键词：高压泵；密封；改进一、概述在催化裂化催化剂生产过程中，3GL12/17型三柱塞往复式高压泵流量小、高排压、自吸能力强、效率高被广泛使用，高压泵将催化剂胶体增压后注入稳压罐转送到喷雾干燥塔。

高压泵的长周期平稳运行对胶体增压、顺利实现胶体的喷雾干燥、确保催化剂产品质量起到至关重要的作用。

但是多年来高压泵一直是我单位故障率高、维修频次较多的设备之一。

一般出、入口单向阀密封面使用60天出现泄漏、柱塞套密封面60天失效渗漏，频繁的故障维修和配件更换，严重影响了生产装置的正常运行，加大了配件消耗，增加了生产成本，直接影响了公司的经济效益。

为了降低生产成本，实现三柱塞高压泵长周期平稳运行，针对高压泵出现的故障原因，经过仔细研究、深入分析，提出了一些有效地改进措施，并对影响高压泵长周期运行的主要部件泵头\单向阀、柱塞套及压盖板的密封面进行改进，通过实践，效果非常明显。

二、高压泵液力端结构及物料性质1、高压泵出口单向阀与管路连接，单向阀与泵头连接均为透镜垫密封形式。

2、柱塞套安装在泵头内部,内孔为柱塞的行程通道，环状孔是物料通道，柱塞套的径向密封(柱塞套外圆与泵头接合面密封)和轴向密封(柱塞套端面与压盖板之间的密封)均为高压“O”型圈,阻止物料泄露。

3、输送物料为催化剂胶体，其成分：水、Cl离子、分子筛、高岭土、硅铝胶体。

三、原因分析1、透镜垫密封面泄露我公司催化剂生产中的高压泵泵头与单向阀，单向阀与出口管路间的密封采用透镜垫。

透镜垫密封面均为球面，与管道的锥形密封面相接触，初始状态为一环线。

水泵输送系统数值模拟与优化设计

水泵输送系统数值模拟与优化设计水泵输送系统是工业生产过程中不可或缺的一部分，其用途广泛，可以用于输送水、油、气、化工原料等各种介质。

在水泵输送系统的设计与运行中，数值模拟与优化设计是非常重要的一环。

本文将从数值模拟的方法、优化设计的目的及其实现方式等方面进行详细探讨。

一、数值模拟方法数值模拟是指通过数学方法、计算机软件等工具对系统进行模拟，以预测其性能、研究其特性等。

在水泵输送系统中，数值模拟通常采用计算流体力学（CFD）方法。

CFD方法主要通过对流体流动的数值计算来模拟物理现象，以达到预测、分析或优化设计的目的。

CFD方法在水泵输送系统的数值模拟过程中起到了极其重要的作用。

采用CFD方法可以通过对流体流动的数值计算和分析，预测输送系统的运行参数，对运行性能进行优化设计；同时也可以预测不同的操作条件下系统的性能，为生产管理提供科学合理的决策依据。

二、优化设计的目的优化设计的目的是通过改善输送系统的布局、结构或流体工艺等方面的设计，提高输送性能和经济性。

一般来说，优化设计的目的包括以下几个方面：（1）提高输送效率输送效率是水泵输送系统的一个重要指标，它反映了输送系统的运转效率。

通过优化设计，可减少输送系统的修理和维护成本，提高输送效率。

（2）降低能耗水泵输送系统需要消耗的能量与输送液体的流量、输送距离有关。

在优化设计过程中，通过对系统中各部分进行结构优化和流体力学分析，可降低输送系统的能耗，实现节能降耗的目的。

（3）提高运行可靠性水泵输送系统是生产过程中不可或缺的一部分，如果输送系统出现故障，不仅会影响生产进度，还会带来生产安全隐患。

通过优化设计，可提高输送系统的运行可靠性，减少故障发生的概率，提高生产效率。

（4）降低建设成本在水泵输送系统的建设过程中，可以通过系统优化设计来降低建设成本，提高经济效益。

例如，可以采用先进材料、节水型设备等方法来降低设备的成本，从而实现经济效益最大化。

三、优化设计的实现方式优化设计的实现方式有多种，具体应根据实际情况采取适当的方案。

基于CFD模拟的海水淡化高压泵性能优化研究

基于CFD模拟的海水淡化高压泵性能优化研究海水淡化是一种重要的技术手段，可以将海水转化为可用的淡水资源。

在这个过程中，高压泵是一个关键的组件，它起着提供所需压力和流量的重要作用。

然而，高压泵的性能优化对于提高海水淡化系统的效率和可持续性至关重要。

本文将基于计算流体力学（CFD）模拟，探讨海水淡化高压泵的性能优化研究。

首先，为了深入理解高压泵的工作原理和流体流动行为，我们将使用CFD模拟工具对其进行建模和仿真。

CFD模拟可以准确模拟流体的运动和传热过程，帮助我们理解流场分布、压力分布和能量损失等重要参数的变化规律。

基于建立的CFD模型，我们可以对高压泵的性能进行评估和优化。

其次，通过调整泵的几何参数和工作条件，可以对高压泵的性能进行优化。

例如，通过改变叶轮的叶片数目、叶片的角度和叶轮的直径等参数，可以调节泵的流量和压力特性。

同时，调整进口和出口管道的尺寸和布置方式，也可以对泵的性能造成一定的影响。

通过CFD模拟，我们可以模拟和分析这些参数对泵的性能的影响，并找到最佳的参数组合，以达到最佳的性能。

再次，优化高压泵的工作条件也可以提高其性能。

例如，通过调整泵的转速和进口压力等工作参数，可以改变泵的流量和压力特性。

同时，优化冷却系统和润滑系统，可以降低泵的摩擦损失和热损失，提高整体效率。

通过CFD模拟，我们可以模拟和分析这些工作参数对泵性能的影响，并找到最佳的工作条件，以实现性能的最大化。

此外，通过优化泵的材料选择和制造工艺，也可以改善高压泵的性能。

选用低摩擦和高耐磨材料，可以降低泵的摩擦损失和磨损程度，延长泵的使用寿命。

同时，采用先进的制造工艺和精密的加工设备，可以提高泵的制造精度和流体动力学性能。

通过CFD模拟，我们可以模拟和分析不同材料和工艺对泵性能的影响，并选择最优方案。

最后，为了验证CFD模拟结果的准确性和可靠性，我们还需要进行实验验证。

通过在实际海水淡化系统中安装和测试高压泵，可以获得真实的性能数据，并与模拟结果进行对比。

汽车液力变矩器的cfd优化设计

汽车液力变矩器的cfd优化设计汽车液力变矩器的CFD优化设计
汽车液力变矩器是汽车发动机的关键部件。

它的优化设计一直是汽车行业的研
究热点。

近年来，计算流体力学（CFD）技术日益成熟，在汽车液力变矩器的优化
设计中的应用受到重视。

在CFD优化设计的过程中，可以采用计算流体动力学及其相关算法，构建汽车液力变矩器的流体模型，反映温度场、流速场、流量场和压力场，并利用这些数据模拟汽车液力变矩器的噪音、涡轮效率、燃油消耗量及其热情况。

同时根据优化目标，找出小变化尺寸、材料和参数，从而获得最佳性能，实现更高效的变矩器。

随着CFD优化技术不断深入研究，汽车液力变矩器在设计上也得到进一步改善。

一方面，CFD技术可以帮助识别和改善流体动力学性能，提高液力变矩器的效率。

另一方面，针对液力变矩器结构设计有条件优化（CO）途径，可以有效减小液力变矩器的重量，降低汽车工作过程中的噪声水平。

它们的应用可以大大减少汽车的排放，更加有条件的改善汽车的性能及质量。

CFD优化设计使汽车液力变矩器的流动特性得以改善，并具有一定的控制性和
可靠性。

但现阶段，CFD优化设计仍然存在一定的局限性，比如噪声控制技术尚未
有效整合，计算时间较长，算法稳定性不高等问题。

未来，将大力推动CFD优化设计技术的研发和改善，使汽车液力变矩器的性能得到进一步改善，达到更高水平。

基于CFD仿真及水轮机理论研究液力透平最高效率点偏离设计工况的问题

基于CFD仿真及水轮机理论研究液力透平最高效率点偏离设计工况的问题液力透平是一种利用流体动力学原理转换流体动能为机械能的装置，应用广泛，特别是在水泵、水轮机等设备中得到了广泛的应用。

在液力透平的设计和运行过程中，最高效率点是一个非常重要的参数，它直接影响到液力透平的性能和能耗。

然而在实际工程中，由于流体动力学的复杂性和液力透平运行工况的不确定性，最高效率点往往会偏离设计工况，导致能效降低和运行不稳定。

基于CFD仿真和水轮机理论研究液力透平最高效率点偏离设计工况的问题成为了当前液力透平研究的热点之一。

基于CFD仿真的研究是研究液力透平最高效率点偏离设计工况的重要手段之一。

CFD （Computational Fluid Dynamics，计算流体动力学）是一种利用数值方法求解流体动力学方程组的技术，可以模拟流体在复杂几何形态中的流动情况，并得到流体的速度、压力、温度等分布。

通过CFD仿真，可以对液力透平在不同工况下的流动情况进行模拟和分析，找出导致最高效率点偏离设计工况的原因，进而优化液力透平的设计和运行参数，提高其运行效率和稳定性。

水轮机理论研究也是研究液力透平最高效率点偏离设计工况的重要手段之一。

水轮机理论研究是通过理论计算和实验验证，探讨水轮机流体动力学的规律和特性，为液力透平的设计和运行提供理论依据。

通过水轮机理论研究，可以对液力透平的性能特性和工作机理进行深入分析，找出最高效率点偏离设计工况的原因，并提出相应的改进措施，为液力透平的优化设计和运行提供理论支持。

基于CFD仿真和水轮机理论研究液力透平最高效率点偏离设计工况的问题，具有重要的应用价值和研究意义。

随着流体动力学理论和计算方法的不断发展，相信通过深入研究和探索，能够找到提高液力透平运行效率和稳定性的有效途径，为液力透平的设计、制造和运行提供更加科学的理论支持。

基于CFD的液力变矩器导轮优化设计

基于CFD的液力变矩器导轮优化设计刘安然;石祥钟;孟燕【摘要】基于CAD-CFD,分析影响液力变矩器整体性能的因素并进行优化.首先使用BladeGen对液力变矩器进行参数化造型,基于CFX软件对不同速比工况进行计算,统计液力变矩器性能变化曲线并与试验对比.分析导轮能头分布特点,并根据流场分布对导轮进行结构优化,使内、外环上导轮翼型结构分别适应不同的速比工况,最终实现对低速比工况时导轮能头损失的优化,优化后涡轮输出力矩增量最大达到175.36 N·m,液力变矩器在0速比工况下变矩比增加0.344,效率在0.274速比工况下增加2.95％.【期刊名称】《河北工程大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(033)002【总页数】5页(P103-107)【关键词】液力变矩器;导轮;CFD;优化设计【作者】刘安然;石祥钟;孟燕【作者单位】核工业第五研究设计院,河南郑州450052;河北工程大学水电学院,河北邯郸056021;河北工程大学水电学院,河北邯郸056021【正文语种】中文【中图分类】TH137.332液力变矩器应用广泛，其性能的优化提升具有重要的意义[1]。

其传统设计方法一般根据束流理论进行设计[2-3]，并在大量试验的基础上根据经验进行优化改型，由于液力变矩器内部流场复杂，优化改型需要较大的投入。

随着CFD的发展日益成熟为液力变矩器的研究和优化设计提供了一种实用高效的新方法[4]，并能准确的分析液力变矩器的内部流场[5-8]。

本文根据束流理论设计的三元件液力变矩器，在低速比工况下导轮能头损失较大，限制整体性能的提升问题，使用WorkbenchBladeGen对某型号三元件液力变矩器进行参数化造型[9]，降低低速比工况下导轮能头损失，对液力变矩器的效率、变矩比和输出力矩进行优化。

1.1 几何模型根据液力变矩器几何参数进行建模，并使用BladeGen对模型进行参数化。

泵轮叶片为23个，涡轮叶片为26个，导轮叶片为17个，液力变矩器几何模型如图1。

基于CFD仿真及水轮机理论研究液力透平最高效率点偏离设计工况的问题

基于CFD仿真及水轮机理论研究液力透平最高效率点偏离设计工况的问题现代液力透平在水利发电领域有着广泛的应用，其能够将水能转换为机械能或者电能，是一种重要的能源转换装置。

而液力透平的效率则直接影响到发电的经济性和环境友好性。

为了提高液力透平的效率和性能，利用CFD仿真技术与水轮机理论研究液力透平最高效率点偏离设计工况的问题成为一种重要的研究方向。

本文将从液力透平的工作原理、CFD仿真技术和水轮机理论入手，对液力透平最高效率点偏离设计工况的问题进行深入探讨。

一、液力透平工作原理液力透平是一种将流体动能转换为机械能或者电能的装置。

其工作原理是利用流体的动能将液力传递到转动轴上，使得转动轴产生转动运动。

当水流通过透平时，其动能会转换为转动轴上的动能，从而驱动发电机发电。

液力透平的效率取决于流体的流动状态以及透平的设计参数，尤其是叶轮的叶片角度、叶轮形状等设计参数。

二、CFD仿真技术在液力透平研究中的应用CFD（Computational Fluid Dynamics）是一种利用计算机模拟流体运动的技术。

在液力透平的研究中，利用CFD仿真技术可以模拟出流体在透平内部的流动状态，包括流速、压力、湍流等参数。

通过对透平内部流体的仿真分析，可以得到透平的性能参数，如效率、压力脉动等，从而指导透平的设计和优化。

CFD技术还能够帮助研究人员掌握透平内部流体的运动规律，找到提高透平效率的关键因素。

水轮机理论是液力传动领域的重要理论基础，适用于液力透平的研究。

水轮机理论包括流体力学、机械设计等方面的知识，旨在通过理论分析来指导水轮机的设计和运行。

在液力透平最高效率点偏离设计工况的问题研究中，通过应用水轮机理论，可以对透平的设计参数进行优化，提高透平的效率和性能。

还可以通过理论分析，找到影响透平工作效率的关键因素，并进行针对性的改进。

四、液力透平最高效率点偏离设计工况的问题在实际运行中，液力透平往往会遇到最高效率点偏离设计工况的问题。