焦伟轩[1]（2021）在《浅水区喷水推进泵装置启航阶段进水口水下吸入涡流动机理及控制研究》文中研究指明当前,喷水推进技术在现代两栖远征战车、大中型海军登陆舰艇以及民用游艇等舰船上广泛应用。这类喷水推进船往往需要在浅水航道或浅水区内航行,由于船舶所处水域水深浅,喷水推进泵装置进水口距离河床距离较近,此时若船舶处于启航状态,在喷水推进泵装置启动时进水口下方极易形成水下吸入涡。因此为拓宽喷水推进泵装置在浅水区水力稳定运行范围,保证喷水推进装置的安全可靠运行,对浅水区喷水推进泵装置启航状态下进水口水下吸入涡流动机理和防治措施研究显得十分必要。在此背景下,本文以模型实验为主要研究手段,设计建立了喷水推进泵装置进水口水力性能与推力测试系统,同时实现了对喷水推进泵装置进水口水下吸入涡的可视化和定量化研究以及对推力的直接测量,结合数值模拟,分别对吸入涡流动特性、瞬时推力脉动特性以及吸入涡防治措施等方面展开研究。获得主要研究成果如下:（1）采用数值模拟方法对进水口水下吸入涡影响因素进行研究,探明了几何参数和流动参数对吸入涡的影响规律,船底净空隙是影响进水口水下吸入涡形成的关键因素,进水口吸入流量的增大会促进吸入涡的发展。船底净空隙越小,进水口吸入流量越大,吸入涡越容易产生。（2）采用高速摄像技术对进水口水下吸入涡进行捕捉分析,揭示了吸入涡的典型形态特征,阐明了吸入涡形成的必要条件及其演化过程。在船底净空隙不变前提下,研究了不同水深吃水比和不同转速工况下吸入涡的形态和演化规律。实验结果表明:进水口水下吸入涡为进水口下方立轴漩涡,空间运动主要为展向运动,其形态不受水深吃水比和转速工况影响,外形类似龙卷风状,呈现出上粗下细的形态,基本沿涡中心轴对称;采用拓扑分析法对吸入涡形成规律和条件分析发现,河床底部存在逆压梯度、河床与进水口之间存在上升水流以及周围环境流体有旋是进水口水下吸入涡形成的三大条件;典型进水口水下吸入涡基本在固定位置发生、发展和湮灭,其演化过程可分为前兆、初生、发展、削弱以及消失五大阶段;基于数理统计方法对进水口水下吸入涡发生规律进行总结发现,随着水深吃水比的增大,吸入涡演化历时明显延长,而随着转速的增大,吸入涡演化历时缩短,但发生频率明显增大。（3）采用测力传感器对喷水推进泵装置瞬时推力进行直接测量,理论分析了喷水推进泵装置产生的推力具有周期性脉动特性,实验验证并获得了喷水推进泵装置周期性脉动的时频特性,探明了转速工况的改变对瞬时推力脉动特性的影响规律。实验结果表明:由于高速旋转叶轮与静止导叶之间存在强烈的动静干涉作用,导致导叶出口速度存在周期性脉动,因此喷水推进泵装置瞬时推力具有周期性脉动;经快速傅里叶变换结果表明瞬时推力脉动主频为3倍转频,次主频为1倍转频,低频脉动占主导地位,频率大于250Hz后,推力脉动幅值明显减弱,并趋近于零;经小波变换后结果发现,小波变换时频分布图可有效反应瞬时推力在时间和频率尺度下的全局信息,高能量区主要集中在150Hz以下的低频区,在（80～300）Hz频率区域内存在由转频等低频信号调制作用引发显着的明暗交替纹理现象;不同转速工况下瞬时推力脉动主频均为3倍转频,次主频均为1倍转频。（4）基于V3V三维流速场测试技术,分别对有无可见涡时段吸入涡发生区域三维流速场进行测量分析,重点分析了吸入涡发生时五个关键阶段涡量场随时间变化规律。实验结果表明:流线和涡量并不能单独作为漩涡是否存在的判据,基于V3V实验、流速场和涡量场综合对比分析可作为吸入涡发生与否的判别依据,并能有效获得吸入涡发生位置和相关流动特性等关键信息;通过对吸入涡不同演化阶段涡量变化分析发现,随着时间演化,吸入涡涡量先增大后减小,在发展阶段达到最大;吸入涡内圆周速度沿半径方向先增大后减小,属于强迫涡和自由涡组合而成的复合涡;分别采用Q准则、λ2准则以及λci准则对吸入涡结构进行识别,Q准则和λ2准则对吸入涡识别效果较好,但其对阈值依赖性强,而吸入涡漩涡能量较低,因此通过第二代涡识别方法会导致涡破碎现象发生,仅在河床处捕捉到垂直向上且连续的吸入涡涡管结构。（5）进水口水下吸入涡发生位置处压力脉动信号具有强烈的非线性特征,采用高频动态水压力传感器获得了进水口正下方河床处动态水压脉动数据,探明了吸入涡诱导的压力脉动信号的时频特性。实验结果表明:吸入涡的发生会诱导压力脉动幅值出现突降后恢复的现象,由进水口水下吸入涡诱发的特征低频频率为0.28Hz,此频率对应幅值远大于其他频率幅值,且此频率不随水深吃水比和转速工况改变而变化,说明吸入涡诱导的低频压力脉动占绝对主导地位。基于混沌时间序列分析理论揭示了吸入涡诱导的压力脉动信号的混沌特性,重构了压力脉动信号的非线性相空间,阐明了压力脉动信号的非线性特征。研究发现,无可见涡和有可见涡时段下测点的压力脉动信号均具有混沌特性,其相空间三维轨迹均呈现出奇异吸引子特征,其中吸入涡诱导的压力脉动信号的奇异吸引子结构更加复杂,压力脉动信号混沌特性更强。（6）基于数值模拟分别从控涡策略和防涡措施两方面提出进水口水下吸入涡防治策略。喷水推进船舶在浅水区域启航时,为了避免和减少吸入涡发生,应先低转速启动,再高速巡航。建议对狭水道、港口航道以及其它沿岸的浅水水域局部区域开挖梯形槽以增大喷水推进泵装置进水口与河床之间距离,喷水推进船舶在梯形槽区域进行启动,可以有效抑制吸入涡的产生。
陈鑫[2]（2021）在《轴流核主泵内部非定常流动特性与水力激振抑制研究》文中进行了进一步梳理核主泵是压水堆核电站的关键设备,其运行可靠性直接关系到核电站的安全。泵内非定常流动及其导致的水力激振问题,对于可靠性要求极高的核主泵尤为关切。研究核主泵内部非定常流动机理,进而提出水力激振抑制方法,对提高核主泵运行稳定性和可靠性具有重要价值。本文针对与“华龙一号”主泵具有相同水力结构形式的轴流核主泵,研究和验证了非定常流动的数值模拟方法,提出了两种用于表征动静干涉作用的流场特征参数,系统研究了主泵内部的非定常流动、动静干涉和激振力特性,以及静止过流部件与叶轮结构对非定常流动和动静干涉作用的影响,提出了优化非定常流动和抑制水力激振的策略与方法。本文主要内容包括以下几个方面:（1）研究了轴流核主泵内部流场数值模拟方法,采用主泵模型试验对数值模拟结果进行了验证分析。通过不同湍流模型、不同边界条件组合模拟结果的比较分析,优选和验证了定常和非定常数值模拟的建模与计算方法。结果表明:采用Realizable k-ε模型的定常模拟结果与试验测试结果高度吻合;而采用合理和符合试验情况的“压入-流出”边界条件组合的非定常模拟方法在主泵进、出口与动静干涉相关的叶频压力脉动预测上具有更高的精度。（2）提出了两种描述轴流核主泵内部非定常流场的特征参数——叶轮两端的局部欧拉扬程脉动量和叶轮旋转坐标系内的流动变量脉动量,分别用于流场动静干涉问题中转子（叶轮）对静止系统扰动作用和静子（静止过流部件）对叶轮区域反作用的分析,给出了两种参数的定义和提取方法。（3）研究了轴流核主泵内部非定常流动以及激振力特性,采用本文提出的叶轮两端的局部欧拉扬程脉动量和叶轮旋转坐标系内的流动变量脉动量分析了泵内动静干涉机理,提出了优化非定常流动和抑制水力激振的策略。结果表明:核主泵的动静干涉是内部非定常流动和水力激振最主要的激励源头;动静干涉普遍存在于转动的叶轮和于叶轮上、下游引起周向不均匀流动形态的静止过流结构之间;主泵动、静坐标系下的流场周向均匀性均对其动静干涉有着重要影响;提高主泵动、静过流部件流场和能量分布的周向均匀性,可有效减小动静干涉作用,降低流动的非定常脉动,进而抑制水力激振。（4）针对主泵的静止水力部件,研究了其对非定常流动结构的影响,提出了相应的水力激振抑制改进方法。结果表明:主泵进、出口的过流结构对其激振力有显着影响;主泵叶轮径向流体力脉动在入口无弯管条件下显着降低,而双对侧出口泵壳对水力激励亦有抑制效果。对于含入口弯管的结构,增大其与泵体叶轮间距离可有效抑制入口周向不均匀流动的不利影响;在入口弯管与叶轮间距离增大至2.4倍入口管径以上时,主泵叶轮径向流体力脉动显着降低。叶轮与导叶叶片数匹配对激振力有较大影响;适当增加导叶叶片数有利于降低主泵叶轮径向流体力脉动、抑制水力激振。（5）针对主泵的叶轮,分别从叶片积叠方式和子午面形状的优化出发,提出了水力激振抑制的设计方法。结果表明:叶轮叶片尾缘与导叶叶片前缘相倾斜的叶片积叠方式,使叶轮与导叶之间的动静干涉作用显着减弱,水力激振力明显降低;且叶轮叶片尾缘与导叶叶片前缘的轴向轮廓夹角愈大,叶轮径向流体力脉动愈低。通过缩进叶轮子午面叶片前缘和尾缘型线并适当减小叶片包角,叶轮与上、下游静系周向不均匀流场的动静干涉作用趋于减弱,叶轮径向流体力脉动亦随之降低。本文为研究轴流核主泵内部非定常流动和水力激励机理,建立了叶轮旋转坐标系内动监测点非定常流动变量监测和提取的方法,并提出了局部欧拉扬程脉动量用以表征叶轮周围复杂非定常流动特性。基于所提取的叶轮两端的局部欧拉扬程脉动量和叶轮旋转坐标系内的压力脉动量两种流场特征参数,分别从转子（叶轮）对静止系统的扰动作用和静子（静止过流部件）对叶轮区域的反作用两个方面对轴流核主泵的动静干涉问题进行了分析。在此基础上,分别针对轴流核主泵的静止水力部件结构和叶轮水力结构,提出了基于动、静系流场周向均匀性改善原则的水力激振抑制方法。本文相关非定常流动研究方法、动静干涉机理和水力激振抑制手段,对于核主泵、轴流泵以及其它结构形式相近水泵的振动控制具有参考价值。
王成[3]（2021）在《颅内静脉循环障碍加重TBI后脑损伤的实验研究》文中认为目的:基于激光散斑（LSCI）及磁共振技术,应用动物模型,观察创伤性急性硬膜下血肿（ASDH）压迫状态下以及开颅术中血肿清除前后脑皮层血流的时空变化。探讨TBI继发颅内静脉循环改变及开颅减压对脑血流的影响。构建ASDH与颅内静脉循环受阻复合动物模型,从影像及分子生物学角度研究颅内静脉循环障碍加重外伤后脑组织损害的病理机制,揭示外伤后脑静脉血液循环受阻与炎症反应及组织肿胀间的关系,以期为临床治疗提供指导。方法:本研究首先通过LSCI、MR静脉及血管重建技术表征大鼠大脑静脉循环的解剖结构,明确大鼠颅内静脉流出颅腔的途径。根据大鼠颅内静脉特点,结扎大鼠左侧眼眶后静脉丛和左侧岩骨裂孔处的静脉丛,形成颅内静脉回流受阻,通过LSCI动态观察受阻后局部脑皮层血流变化,为下一步实验研究奠定理论基础。其次通过改良Miller法创建ASDH大鼠模型,应用LSCI获取高分辨率的二维大脑皮层血流图,动态观察ASDH大鼠皮层脑血流的全场变化特征,通过磁共振SWI序列观察ASDH大鼠脑深部静脉回流情况,并结合颅内压、血压变化进一步分析ASDH对血管中血流参数特征影响。第三部分通过模拟ASDH大鼠开颅清除手术,应用LSCI监测ASDH大鼠血肿清除术中局部脑血流的动态变化,通过对比假手术组,探讨血肿压迫前后皮层动静脉及微循环顺应性改变,揭示脑静脉循环与术中脑肿胀之间的内在联系,更好地理解缺血再灌注损伤的发生机制。最后在ASDH动物基础上给予颅内静脉循环阻塞干预,形成复合模型。分别构建假手术组（Sham）,CVO组,ASDH组,ASDH+CVO组。进行神经行为学评估和脑含水量的测定,Evans blue染色并测定含量,免疫荧光、Elisa实验及蛋白质印迹检测炎性因子表达及金属蛋白酶ADAM17、MMP9的表达水平。并对ASDH+CVO组大鼠进行XPro1595药物干预,对比抑制sol TNF前后NF-κB/MMP9通路变化,从影像及分子生物学角度研究颅内静脉循环障碍加重外伤后的脑组织损害的病理机制。结果:通过应用LSCI、MRI血管重建技术对大鼠脑部成像可以看出大鼠颅内静脉主要通过颈外静脉回流,上矢状窦前端没有闭塞,通过端脑与嗅脑连接处的鼻喙窦向两侧与眼眶静脉丛相连,后端与双侧横窦相连形成汇点,经双侧横窦与岩骨裂隙静脉丛相连引流入颈外静脉系统。结扎大鼠一侧眼眶后静脉丛和岩骨裂孔处的静脉丛,可以使局部脑组织颅内静脉回流受阻。ASDH造成的颅高压引起压迫侧和对侧脑皮层静脉血液循环障碍。脑静脉血流与颅内压不是简单的线性相关关系。在行ASDH开颅术时,相比于动脉及毛细血管区血流速度,皮层静脉血流延迟恢复。CVO加重ASDH大鼠神经功能缺损及血脑屏障破坏,血管内皮细胞间紧密连接蛋白ZO-1、Occludin含量减少,MMP9表达升高,促进ADAM17表达水平明显升高,且ADAM17在颅内细胞定位主要于小胶质细胞或巨噬细胞（Iba-1阳性）,并伴随sol TNF的分泌增加。sol TNF/NF-κB/MMP9通路激活加重随后的炎症反应及组织损伤。结论:TBI继发的颅高压可以引起脑皮层静脉循环障碍;颅内静脉循环障碍通过促进免疫细胞ADAM17表达水平升高,导致sol TNF分泌增加及下游NF-κB/MMP9通路的激活,加重TBI后炎症反应及脑组织肿胀。脑血管功能状态改变可能是引起继发性脑损伤的基础。治疗策略上应从单纯强调改善脑灌注的目标向促使脉管系统动态平衡的转变。
郭思岐[4]（2021）在《基于新型组蛋白乙酰化“阅读器”ENL YEATS domain的先导化合物发现研究》文中研究指明近几十年来,众多传统疾病的领域已有较为成熟的药物占领市场,所以目前药物研发的重点逐渐从传统领域开始向新兴科学或能够开辟新机遇的治疗领域转移。同时,得益于新靶点和新技术的开发和应用,使用全新且独特的作用机制来治疗某种疾病的药物研究也越来越受到大家的关注。ENL YEATS domain作为一种新型组蛋白乙酰化“阅读器”,在近年来被报道与多种疾病的发生发展密切相关,是一个潜在的药物靶点。然而目前靶向该蛋白的先导化合物研究进展较为缓慢,截至目前仍然没有安全可靠、疗效明确的靶向ENL YEATS domain蛋白的药物上市。因此靶向ENL YEATS domain的先导化合物发现研究仍然是亟待解决的研究热点。本文着眼于ENL YEATS domain这一表观遗传领域的较新靶点,建立了基于ALPHAScreen技术的高通量筛选平台,对实验室自建的化合物库进行了小分子抑制剂的筛选。经过一系列的重复实验验证,我们选择了两类活性较强的化合物进行表征,并分别将其命名为化合物1和化合物3-6。通过检测,两类化合物的IC50值分别为7.3±1.7μM和124.1±17.6 n M。接着,使用表面等离子体共振技术和蛋白质热迁移技术、微量热涌动技术、氢氘交换-质谱等技术分别对这两类化合物进行了结合能力验证。然后,结合以上生化水平活性验证结果,选择体外活性更优的化合物3-6进行了一系列细胞水平的抗肿瘤活性评估。结果显示,化合物3-6能抑制MV4-11细胞系的生长并诱导细胞凋亡,同时能够显着性降低其致癌靶基因的转录和表达。综上所述,在本论文中我们构建了稳定性好、灵敏度高的高通量筛选平台,发现了两类靶向ENL YEATS domain蛋白的先导化合物,具有骨架新颖、抑制活性较好等优点。该工作为急性髓系白血病的治疗以及其它YEATS家族蛋白相关疾病的研究提供了新的化学探针,也为后续药物化学方向基于两类骨架的改造及优化提供了思路和参考。
张文鹏[5]（2021）在《进水漩涡对轴流泵及泵装置性能的影响研究》文中研究表明轴流泵具有提水量大、适用扬程低和结构相对简单等优点,被广泛应用于广大平原和低洼地区跨流域调水、灌溉、排涝和市政工程的低扬程泵站中。在进行轴流泵设计时,通常假定叶轮进口水流无旋,但由于受到现场安装和运行条件的限制,大部分泵站的轴流泵进口都存在进水漩涡。由于进水漩涡在进入叶轮前就已经产生,不仅会引起叶轮进口流态紊乱,使泵装置效率下降、噪声增加,严重时还可能吸入气体,甚至造成机组不能运行。因此,消除或减轻进水漩涡对轴流泵的危害,有利于实现泵机组安全、稳定和高效运行的设计目标,而继续研究进水漩涡与轴流泵之间的相互作用关系是消除进水漩涡所带来危害的必要前提。为了研究进水漩涡在轴流泵内部的传播和演化过程,揭示进水漩涡与高速旋转叶轮内流场之间的干涉规律,建立起进水流态与轴流泵装置性能之间的联系,本论文采用理论分析、模型试验和数值模拟相结合研究方法,对轴流泵及泵装置在有、无进水漩涡条件下的流动现象及水力特性进行研究。通过能量试验得到进水漩涡对轴流泵及泵装置外特性的定量影响,采用高速摄像机追踪记录了进水漩涡在叶轮进口的行进和演变过程,借助非接触式的LDV流场测试技术对比分析了进水漩涡对流场的扰动情况;最后通过数值模拟研究了进水漩涡条件下的轴流泵及泵装置内部三维非定常流动特性,对比分析了不同涡识别准则在旋转叶轮内的适用性。获得的主要成果如下:1.阐明了轴流泵叶轮进口流态均匀的重要性,检验并修正了进水流态评价标准。以带有肘形进水流道的立式泵装置和带有竖井进水流道的卧式泵装置为研究对象,分别将相同尺寸的进水流道剖分成三种不同尺度的网格,并检验叶轮进口的轴向流速分布均匀度、速度加权平均角和进水流道水力损失等常用评价指标对网格尺度的依赖性。结果表明,当前常用的轴向流速分布均匀度公式对网格依赖性强,修正后的公式极大地降低了对网格尺度的依赖;进水流道网格尺度会影响叶轮叶片头部的压力分布;在工程应用中的进水流道也应该剖分足够细密的网格以更准确的反映细部流动。2.提出在叶轮进口安装漩涡发生器来产生可以相对稳定进入叶轮的进水漩涡,并进行了有、无进水漩涡条件下的轴流泵能量特性试验和叶轮进口及叶轮内的流速场测试试验,通过高速摄像机记录了不同工况和不同时刻进水漩涡在叶轮进口的形态及演变过程。轴流泵模型试验结果表明,安装漩涡发生器后的外特性曲线相对于安装前均整体向下偏移,相同尺寸的漩涡发生器会使较高转速时轴流泵的能量性能下降更严重。漩涡发生器可以在叶轮进口诱导产生扰乱流场的进水漩涡,进水漩涡可以较稳定地进入叶轮。漩涡发生器对流场的扰动能力与流量工况密切相关,流量越小,对流场的扰动越弱;但小流量的进口回流与漩涡发生器的扰动会相互作用,在不同的位置,诱导漩涡既有可能抑制回流,也有可能促进回流。不同转速时,进水漩涡附近的水流不符合相似律。3.开展了有、无进水漩涡条件下轴流泵内部三维流动定常和非定常的数值模拟,补充了模型试验研究进水漩涡在叶轮内演变的不足。数值模拟结果表明,由漩涡发生器产生的进水漩涡与进水池中附底涡在形态和压力梯度分布特点上均具有较好的相似性,通过在叶轮进口安装漩涡发生器来研究进水漩涡与轴流泵叶轮的相互作用关系是可行的。Q准则和Liutex准则在叶轮内的涡识别结果十分接近,由Q准则得到的涡形态更光滑、平顺,但对阈值的变化不敏感,而Liutex准则可以减少叶片表面处的剪切污染,还可以同时识别到强涡和弱涡。进水漩涡进入叶轮后迅速被旋转的叶片切断,且切断后的漩涡强度逐渐减弱;进水漩涡与叶轮相互干涉,当监测点处的进水漩涡速度方向与主流运动方向一致时,对该点处的水流有促进作用,当监测点处的诱导进水漩涡速度方向与主流运动方向相反时,对该点处的水流有抑制作用。数值模拟结果的准确性得到了模型试验外特性和内流场的双重验证。4.分析了进水漩涡对轴流泵装置整体性能及各过流部件水力性能的影响,建立了进水流态与泵装置整体性能之间的联系。通过轴流泵装置模型试验外特性结果和压力脉动试验结果分别验证了数值模拟定常计算和非常计算结果的可靠性。通过改变漩涡发生器径向尺寸,诱导产生不同强度的进水漩涡,从而改变叶轮进口流场的紊乱程度。泵装置外特性受进水流态的影响明显,进水流态越差,相应的泵装置性能下降越严重,并且流量越大,进水流态对泵装置性能的影响越显着;进水漩涡诱导的压力脉动主要为低频,且存在与叶轮频率相同的脉动成分,表明进水漩涡与叶轮旋转作用相互干扰。
孙晨光[6]（2021）在《通吕运河泵站水力模型比选与进出水流道水力设计研究》文中研究表明大型低扬程泵站在平原地区的排灌工程中应用广泛,在水资源调配、水环境改善、城市防洪除涝和农业灌溉等方面发挥了关键的作用,是重要的水利工程建筑物。对于大型低扬程泵站而言,泵装置的水力性能至关重要,而水力性能的优劣又与水力模型的选择和进出水流道的水力设计有着密切的关系。本文以通吕运河泵站为例,研究大型低扬程泵站的水力模型优选与进出水流道的水力设计,并根据研究成果进行泵装置模型试验。本文主要研究内容和结论包括如下几点:（1）由于不同的水力模型对泵装置的外特性有着较大的影响,为了保证通吕运河泵站运行的高效稳定,采用选型系数法对TJ04-ZL-07号水力模型和TJ04-ZL-23号水力模型进行比选,结果表明TJ04-ZL-07号水力模型在设计扬程工况下具备更高的装置效率和优异的汽蚀性能,确定其为优选水力模型。（2）为了提高进水流道的水力性能,同时满足电机机组的空间需求,选取竖井段宽长尺寸和宽长比值作为主要参数,形成设计方案并进行数值模拟,结果表明当竖井长度为3.43 D,竖井宽度为1.64D,竖井宽长比值为0.46至0.48时,进水流道内部水流流态良好,水力性能优异,竖井空间宽阔,确定其为优选竖井段控制尺寸。（3）为了改善传统直管式出水流道的水力性能,减少土建工程总量,以出水流道底部形式为主要研究切入点,形成9组设计方案并进行数值模拟,结果表明当底部上翘角度为1.5°时,出水流道水力性能具有明显优势,但出水池翼墙较高;当底部上翘角度为3.5°时,出水流道能够在仅牺牲少量装置效率的同时,最大程度地降低出水池翼墙高度,确定其为优选出水流道设计形式。（4）进行通吕运河竖井贯流泵装置模型试验,试验结果表明泵装置能量性能和汽蚀性能较为优异,飞逸特性良好,压力脉动在合理范围之内;所选TJ04-ZL-07号水力模型与竖井贯流泵装置契合程度较高,进出水流道水力设计合理。本文研究结果为低扬程泵站的设计选型提供了理论依据,对于提高竖井式进水流道和直管式出水流道的水力设计水平具有重要的参考意义和工程应用价值。
杨韶勇[7]（2021）在《基于Mastercam整体式叶轮五轴加工技术研究》文中研究说明叶轮零件是机械零件的代表,其中整体式叶轮由于无榫接结构,具有良好的空气动力学、流体力学特性,工作效率高、强度好、刚度大,在国防装备、化工制造及生活日常中被广泛使用。叶轮制造工艺复杂,其工作性能受到加工方法、加工表面质量及加工精度影响较大。传统的叶轮加工常采用球头铣刀点铣加工的方法,加工效率较低,这在一定程度上影响了叶轮的广泛使用。制造加工高质量、高精度、复杂叶形叶轮一直是国内高端数控加工领域的难题。针对上述问题,本文以半开式整体叶轮作为研究对象,从叶轮夹具设计、刀具选取、加工工艺规划、加工过程仿真、误差分析控制等方面对叶轮加工进行深入分析。研究内容如下:一、针对现阶段叶轮夹具功能和结构上的弊端,结合闭式叶轮、半开式叶轮和开式叶轮的形状、结构特点,提出并设计了一种可适应不同叶轮形状和尺寸大小的叶轮自适应夹紧夹具,基于Solid Works软件对其结构进行详细设计。设计的夹具有效解决了传统夹具只能夹持单一种类叶轮的问题。二、在对叶轮夹具工作过程中实际受力分析的基础上,利用Ansys Workbench软件对夹具整体结构和承重机构工字梁结构进行静力分析,分别获得其应力应变云图,结果显示其变形量满足设计要求;随后对夹具的关键零件进行机械强度校核计算,得出其强度、刚度满足设计要求;最后对夹具整体进行模态分析,获得夹具各阶振动频率,结果显示夹具前六阶固有频率与切削刀具的激励频率相差较大,故不会产生共振,从而验证夹具结构设计满足加工动态性能的要求。三、研究了五轴加工中刀具走刀轨迹方法、刀轨行距与走刀步长的计算方法,获得了曲面加工过程中残留高度与走刀行距关系;研究了B-C双摆台机床刀具坐标系与工件坐标系之间的变换原理,通过五轴机床的运动学方程,获得刀轴矢量与两个旋转轴转角的数学关系,为后续加工仿真避免加工干涉及误差改进提供理论依据。四、针对半开式整体叶轮的加工难点和工艺要求,在对叶轮进行加工区域划分的基础上,制定了叶轮叶片及流道面的五轴数控铣削加工工艺流程和刀路路径,选择了合理的刀具、机床,最后生成了整体叶轮的加工工序。五、在Mastercam软件中进行了叶轮加工轨迹编程,并对各个加工步骤的加工参数、刀具类型、加工策略等方面进行了进一步的研究,采用不同的加工参数或不同的加工策略得出的不同加工轨迹和仿真效果进行分析比较的方法,得出最优的加工轨迹,基于Mastercam对改进后获得的加工路径进行了加工仿真,验证了加工工艺和加工轨迹的可行性。六、在对加工方法误差分析的基础上,重点分析了叶轮加工过程中叶片和轮毂面的加工原因,并在理论上提出了误差控制方法。
王悦荟[8]（2021）在《核主泵入流畸变特性及其控制方法研究》文中提出核能作为未来应对全球性的能源紧缺极具潜力的清洁能源发展迅速,核主泵是维持核岛内系统正常运行的关键设备。基于AP1000的非能动设计理念,核主泵的入口不再设置整流长管路。这种独特的布置改动由于缺乏过渡管道,从蒸汽发生器流出的高温高压流体不经整流直接倒灌进核主泵,使核主泵的入流不再是设计时假定的均匀入流,而是形成入流畸变。AP1000核主泵设计寿命60年,如此长的使役周期内蒸汽发生器引起的核主泵入流畸变始终存在。核主泵的入流受蒸汽发生器下封头的影响,其几何形状相比弯管而言更加复杂。与此同时,AP1000单台核主泵的功率为5.2 MW,每个反应堆有4台核主泵同时运转,入流畸变引起的核主泵能量损失是巨大的。因此为避免核主泵在长期使役过程中发生入流畸变导致的叶片疲劳破坏,同时指导国产化核主泵的自主设计,迫切需要揭示蒸汽发生器引起的核主泵入流畸变形成机制,以及入流畸变对核主泵叶片水力动载的影响规律。本文基于973计划研究项目,针对核主泵与蒸汽发生器间的流场耦合效应的关键问题,提出了全面表征入流畸变的方法,揭示了入流畸变的形成机制及其演化规律;研究了入流畸变特性及其对核主泵的泵内流场造成的影响。相关研究成果对于我国核电设备的自主研发和未来长期使役的安全运行具有重要的理论意义和应用价值。主要研究内容及结果如下:（1）设计并搭建了联合测试试验平台,建立了蒸汽发生器下封头与核主泵联合计算域,从试验和模拟两方面探究了由蒸汽发生器下封头引起的入流畸变对核主泵进口流场产生的影响。试验结果发现,受蒸汽发生器下封头出口脱流影响,在核主泵的入口截面存在一个近似恒定的局部低压区,局部低速区以及偏心分布的漩涡区。与此同时,沿周向和径向,核主泵的入口位置的轴向速度分布均大于平均速度的40%;验证了蒸汽发生器导致的入流畸变在泵的进口处的存在,且得到了蒸汽发生器下封头所引起的入流畸变速度分布。进一步仿真分析泵内流场细节,通过对比入流畸变和入流均匀两种情况下的主泵流场各特性得出:入流畸变降低了核主泵的扬程和效率,引起了湍动能、湍流耗散的局部高值,说明由蒸汽发生器致入流畸变恶化了核主泵的泵内流场。在入流畸变条件下,叶轮轴向力的增加了1.1倍,轴向力变化幅度增加了10.1倍,叶轮径向力增大了2.8倍,径向力的变化幅度增大了3.5倍。此外,径向力的方向改变了90度,说明入流畸变既改变了泵内流体受载值的大小又改变了受载的方向。同时说明受蒸汽发生器出口脱流影响,在核主泵的入口截面存在一个近似恒定的大范围低压区,使轴向力降低,但当旋转的叶片周期性地掠过该低压区时会受到一个轴向上的脉冲载荷,使轴向力波动增大。（2）采用正则化螺旋分析方法分析了核主泵内流向涡的运动结构,从涡角度分析了由入流畸变引起的泵内流场恶化的原因。由入流畸变产生的涡,跟随着流体向叶轮方向运动,叶轮各流道产生不对称的、甚至旋向相反的涡核区域,说明入流畸变对主泵流场产生了不利的影响,叶轮流道内流场的对称性被打破,降低了叶轮的稳定性。进一步地,提出了一种基于伴随求解的复杂几何域与入流畸变间影响关系的分析方法,揭示了对入流畸变影响最显着的区域集中在蒸汽发生器下封头与核主泵入水管的相贯区。提出了速度畸变度、平均偏流角、漩涡畸变度三个指标全面评价由蒸汽发生器下封头导致的入流畸变,量化了核主泵的入流畸变现象,全面反映了入流畸变的流态特征,为全面评价入流畸变特性提供了重要参考。（3）基于对入流畸变形成机制的分析,提出了改善入流畸变对核主泵的泵内流场负面影响的方案思路。提出了一种基于抑制转角脱流的低入流畸变抑制控制方法。通过计算和试验比较叶轮出口的流场情况,验证了优化方案的可行性,该方案达到了降低入流畸变进而减小叶轮载荷的目的。并基于准牛顿优化算法得到了挡板装置的参数计算经验公式,便于在短时间内确定最佳化的设计关键尺寸。
谢昀彤[9]（2020）在《混流泵内部非稳态旋涡结构特征及涡动力学诊断研究》文中研究指明混流泵是一种介于离心泵与轴流泵之间的泵型,兼具两者的优点,除了扬程高、流量大和高效区宽,而且结构紧凑、对驼峰现象有较好的改善,在众多领域得到了越来越广泛的应用。混流泵内部流动极其复杂,各种涡结构的产生和演变会严重影响内流场、外特性以及日常运行的稳定性。传统的速度场和压力场分析并不能全面揭示流场真实的流动情况,因此,采用涡动力学分析混流泵内流情况,变得更加重要。通过涡识别技术可以获得混流泵内部的精细涡结构,识别涡的大小、位置和演变规律,进而能够更加清晰的了解泵内部的流态,为混流泵的内流诊断和优化设计提供指导和新的思路。本文在西华大学省部级学科平台开放课题项目“导叶式混流泵变工况内流分析及鲁棒性优化设计研究”的资助下完成,以上海某泵企生产的一型号为HM350-600的导叶式混流泵为研究对象,在对其内部流动进行大涡模拟的基础上,开展涡动力学分析和诊断研究,主要研究工作和结论如下:1.采用大涡模拟方法得到了混流泵内部压力场、速度场和涡量场的分布规律,对比分析了三代涡识别方法在混流泵内部旋涡结构识别中的适用性,研究表明:与第一代涡量准则法相比,以螺旋度法、Q准则和λ2准则为代表的第二代涡识别方法更能获得详细的混流泵内部的涡结构。其中,Q准则能剔除绝大部分的剪切层影响,较其它涡识别方法更好地捕捉混流泵内部的涡结构,显示的涡大小更加精确,但第二代涡识别方法的识别受阈值影响较大,过度依赖使用者的经验。第三代涡识别方法——Ω方法和Liutex方法在混流泵涡结构的识别中虽能剔除壁面剪切层的影响,叶轮部件的识别结果较差,导叶部件的识别结果较好,Ω方法中ε的取值会极大影响涡识别结果,同样需要人为调整出合适的值。因此,综合多个因素,Q准则更适用于混流泵内流场的涡识别,在涡结构以及涡大小的显示方面都具有优势,可用于旋转机械内流场的分析。2.基于BVF诊断以及Q准则涡识别技术,对混流泵内部非稳态流动特性和涡结构演化规律进行研究,其中Q准则不考虑阈值问题,仅进行定性分析。分析发现:BVF峰值出现在叶轮叶缘处及出口边和导叶进口边近轮缘处及压力面近轮毂,以上区域的BVF正负峰交替出现,压力梯度大,容易出现不良流动,与Q准则识别出的涡结构相匹配;叶轮叶缘分离涡受进口旋涡以及叶片分流的影响,在一个周期内涡结构先增大后减小,涡量由负向逐渐转化为正向,叶轮通道涡经2/6T进行一次破碎重组,产生变化的根源是附面层的汇聚和脱落,叶轮尾缘脱落涡的脱落离不开附面层的分离,演化的规律是经2/6T进行一次分裂和合并,涡量值未发生太大变化;导叶通道涡来自进口处旋涡的发展以及附面层的分离,正向涡整体变化不大,负向涡在一个周期内,先逐渐汇合,后逐渐断裂,尾缘脱落涡受尾缘附面层以及叶缘处正向涡的影响,在周期内,整体逐渐减小,正向涡不断耗散消失,负向涡拉伸合并;尾水管内的涡结构在周期内呈现逐渐减少的趋势。3.基于Q准则的定量分析结果,选取合适的Q值,对0.6QN、0.8QN、1.0QN三种工况下混流泵的内流场和涡结构进行对比分析,研究发现:当流量较小时,泵内三维流线较为复杂,出现涡的地方较多,涡团的面积较大,严重堵塞流道,加剧不良流动的产生和能量损失;涡量场中涡量分布的面积和涡量值偏大,随着流量的增大,流场中的流态趋于稳定;通过Q准则识别出的涡结构与流量值密切相关,0.6QN工况下,涡团主要存在叶轮轮缘、叶轮轮毂、叶片附近和导叶通道,涡结构尺寸较大,既存在正向涡,也存在负向涡,涡的强度较大,分布较为杂乱,没有规则的形状和规律;流量不断增加,涡团数量及强度不断减小,低涡区的面积大于高涡区的面积,在1.0QN工况下涡分布具有对称性,均匀分布在各个通道内。
张子龙[10]（2020）在《混流泵装置内部流动及水动力特性研究》文中提出开敞式明渠泵站由于其具有安装空间小、空化性能好、造价低、易维护等优点,被广泛应用于农业工业生产、防洪排涝和生态建设等领域。运行过程中,泵装置进水池内会出现附壁涡、附底涡和表面涡等大尺度旋涡,严重时,降低泵站的扬程和效率,减少经济效益,造成泵装置叶片空化、轴系窜动和机组振动等破坏性危害,降低泵站的使用寿命和安全性能。本文采用理论分析、数值计算与试验测试相结合的方法,对泵站内混流泵装置的能量、速度矢量、表面涡环量、压力脉动、轴向力、径向力和气-液两相流自由液面计算模型等进行了系统深入地研究,主要工作和研究成果如下:1.介绍了国内外学者在进水池内大尺度旋涡的分类和流动特点、混流泵装置各结构参数对旋涡的影响规律和不同工况下装置性能的变化规律等方面的研究现状。2.基于PIV和高速摄影技术,测量了混流泵装置进水池内喇叭管、导水锥处的流动分布以及表面涡气带的基本形态和表面涡间的相互作用过程,并进行数值计算分析,研究表明:（1）不同流量和水位工况下,数值计算得到的混流泵装置扬程和效率与试验结果相比,偏差均在5%以内;扬程均随流量的增大而减小,随水位的增加而增大,效率均随流量的增大先缓慢增加后快速减小,随水位的增加而增加;（2）数值计算得到的导水锥处和喇叭管处的流动速度分布与试验结果一致,导水锥和喇叭管将进水池内紊乱的流动引导为规则流动,起到较好的导流作用;（3）表面涡气带呈现漏斗状,液体表面凹陷形成气穴,在向下延伸的过程中直径迅速减小,随着流量的减小和水位的升高,进水池内流速减小,表面涡强度降低,液体表面凹陷深度、气穴体积和气带长度均逐渐减小,直至最后消失;（4）泵后部两侧表面涡直接接触并相互作用影响,一侧表面涡中有一部分涡被另一侧表面涡吸入,造成左右表面涡的不对称和不稳定。3.采用数值计算方法研究了不同水位和流量工况下,混流泵装置进水池的内部流动特性,研究表明:（1）混流泵装置进水池水力损失与流量呈正比,与水位呈反比,阻力系数与流量和水位均呈反比关系;（2）泵进口断面流速分布均匀度随流量的增大,先增大后减小,随水位的增加而增大,加权平均偏流角随流量的增大而减小,随水位的增加而增大;（3）进水池内喇叭管进水口水平面以下的流动较为规则,流体沿径向从四周流入喇叭管,而喇叭管进水口水平面以上的流动则相对复杂,流体绕过泵,在泵后部发生边界层分离,形成表面涡,并向下流入喇叭管;（4）低水位工况下,进水池内流动速度较大,湍流强度高,池底处出现附底涡,导致池底处流动不对称,随着水位的提升,该现象逐渐消失;液面处和喇叭管处流动较为紊乱,且左右侧流动不对称,一侧表面涡被另一侧表面涡吸入,随着水位的升高,这种现象逐渐消失;（5）进水池内特征截面旋涡总环量随水平位置的降低而增加,随着流量的增大而增大,随着水位的增加而减小。4.采用数值计算方法研究了不同水位和流量工况下,混流泵装置水动力特性规律,研究表明:（1）混流泵装置出口压力脉动主频为1倍叶频,出口压力脉动幅值随水位的增高而减小;叶轮与导叶间隙处压力脉动主频为1倍叶频,叶轮与导叶间隙处压力脉动幅值随水位增大变化极小,随着流量的增大线性减小;导水锥和喇叭管前后侧的平均压力随着水位的升高而增加,随流量的增大而减小;（2）上游来流从正面直接流入泵,路径短能量损耗小,背面液体则以表面涡的形式进入泵,路径长能量损耗大,因此从正面流入的流体比从背面流入多,该现象随着流量的增大和水位的降低更加显着;（3）混流泵叶轮轴向力主频为1倍叶频,幅值随水位的增高而减小,高水位下,随流量增大先增大后减小,低水位下,先减小后增大;小流量工况下叶轮径向力散点图形状为三角形,大流量工况下为圆形;叶轮平均径向力随水位增加而减小,随着流量的增大先增大后减小再增大。
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本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 喷水推进技术发展现状 |
| 1.2.2 喷水推进泵装置及其系统研究 |
| 1.2.3 浅水区船舶航行特性研究 |
| 1.2.4 进口吸入涡发生机理及消涡研究 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第2章 喷水推进的基础理论、数值模拟与实验验证 |
| 2.1 喷水推进基本理论 |
| 2.1.1 理想喷水推进器和实际喷水推进器 |
| 2.1.2 喷水推进系统平衡方程 |
| 2.2 数值模拟方法 |
| 2.2.1 控制方程 |
| 2.2.2 离散方法 |
| 2.2.3 数值模拟方法 |
| 2.2.4 湍流模型 |
| 2.2.5 网格剖分方法 |
| 2.3 参数引入 |
| 2.3.1 喷水推进系统特征参数 |
| 2.3.2 喷水推进系统几何参数 |
| 2.3.3 喷水推进泵工作参数 |
| 2.4 带船体的喷水推进装置数值计算方法 |
| 2.4.1 喷水推进泵装置计算模型及区域 |
| 2.4.2 网格剖分 |
| 2.4.3 湍流模型 |
| 2.4.4 边界条件 |
| 2.5 实验验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 进水口水下吸入涡影响因素 |
| 3.1 计算参数 |
| 3.2 进水口水下吸入涡影响因素 |
| 3.2.1 船底净空隙 |
| 3.2.2 进水口吸入流量 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 进水口水下吸入涡可视化实验及推力测试 |
| 4.1 喷水推进泵装置进水口水力性能与推力测试系统 |
| 4.1.1 测试系统设计及组成 |
| 4.1.2 核心测试系统组成 |
| 4.1.3 测试系统受力分析 |
| 4.1.4 测试方法与工况调节 |
| 4.2 进水口水下吸入涡可视化实验 |
| 4.2.1 拍摄仪器 |
| 4.2.2 可视化实验方法 |
| 4.2.3 可视化实验工况设计 |
| 4.3 进水口水下吸入涡流动及演化规律 |
| 4.3.1 进水口水下吸入涡形态及演化过程影响因素 |
| 4.3.2 进水口水下吸入涡形成条件 |
| 4.3.3 进水口水下吸入涡典型形态 |
| 4.3.4 进水口水下吸入涡演化过程 |
| 4.3.5 进水口水下吸入涡数理统计 |
| 4.4 瞬时推力测试实验 |
| 4.4.1 采集仪器 |
| 4.4.2 测点布置及推力采集方法 |
| 4.4.3 不同转速工况下平均推力变化 |
| 4.4.4 瞬时推力测试实验误差 |
| 4.5 喷水推进泵装置瞬时推力脉动特性 |
| 4.5.1 喷水推进泵装置推力脉动成因 |
| 4.5.2 喷水推进泵装置推力脉动时域特性 |
| 4.5.3 喷水推进泵装置推力脉动频域特性 |
| 4.5.4 喷水推进泵装置推力脉动特性影响因素 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 进水口水下吸入涡三维流场特征 |
| 5.1 进水口水下吸入涡三维流场测量实验装置 |
| 5.1.1 V3V测试系统 |
| 5.1.2 V3V测试原理 |
| 5.1.3 V3V实验测量布置 |
| 5.1.4 V3V测试方法 |
| 5.2 进水口水下吸入涡发生区域三维流场标定与测量 |
| 5.2.1 系统标定 |
| 5.2.2 流场测量 |
| 5.3 进水口水下吸入涡动力学特性 |
| 5.3.1 吸入涡发生区域流动特性 |
| 5.3.2 吸入涡涡核内速度分布 |
| 5.3.3 吸入涡结构识别 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 进水口水下吸入涡诱导压力脉动特性 |
| 6.1 压力脉动实验 |
| 6.1.1 采集仪器 |
| 6.1.2 压力脉动测点布置及采集方法 |
| 6.1.3 压力脉动数据采集 |
| 6.2 无可见涡时段河床底板处压力脉动特性 |
| 6.3 有可见涡时段河床底板处压力脉动特性 |
| 6.3.1 进水口水下吸入涡诱导压力脉动时域特性 |
| 6.3.2 进水口水下吸入涡诱导压力脉动频域特性 |
| 6.4 进水口水下吸入涡诱导压力脉动特性影响因素 |
| 6.4.1 水深吃水比 |
| 6.4.2 转速 |
| 6.5 进水口水下吸入涡诱导压力脉动混沌动力学特性 |
| 6.5.1 相空间重构 |
| 6.5.2 Lyapunov指数 |
| 6.5.3 饱和关联维数 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 进水口水下吸入涡控制策略和消涡措施 |
| 7.1 进水口水下吸入涡控制策略 |
| 7.1.1 进水口水下速度场特性 |
| 7.1.2 进水口水下压力场特性 |
| 7.1.3 进水口水下涡量场特性 |
| 7.2 进水口水下吸入涡消涡措施 |
| 7.2.1 消涡方案及几何尺寸 |
| 7.2.2 消涡效果分析 |
| 7.3 本章小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 泵内非定常流动特性研究现状 |
| 1.2.2 水泵流致振动研究现状及发展 |
| 1.2.3 核主泵水力问题研究现状 |
| 1.2.4 水泵水力激振抑制研究现状 |
| 1.3 研究目标与内容 |
| 2 流场数值模拟及特征参数提取方法 |
| 2.1 主泵模型 |
| 2.2 计算网格 |
| 2.2.1 计算域 |
| 2.2.2 网格划分 |
| 2.2.3 近壁区网格验证 |
| 2.2.4 主流区网格验证 |
| 2.3 数值计算方法 |
| 2.3.1 数值方法和边界条件 |
| 2.3.2 非定常模拟时间步长验证 |
| 2.4 试验验证 |
| 2.4.1 试验测试方法 |
| 2.4.2 定常结果验证与湍流模型比较 |
| 2.4.3 非定常结果验证与边界条件影响分析 |
| 2.5 关键特征参数提取 |
| 2.5.1 叶轮两端的局部欧拉扬程脉动 |
| 2.5.2 叶轮旋转坐标系内的流动变量脉动 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 轴流核主泵内部非定常流动与激励特性 |
| 3.1 整体压力脉动 |
| 3.1.1 坐标系和监测点 |
| 3.1.2 泵体内的压力脉动 |
| 3.1.3 吸入侧与压力侧的压力脉动 |
| 3.2 叶轮两端的流动变量脉动 |
| 3.2.1 监测点 |
| 3.2.2 压力脉动 |
| 3.2.3 局部欧拉扬程脉动 |
| 3.3 叶轮旋转坐标系内的压力脉动 |
| 3.3.1 监测点 |
| 3.3.2 压力脉动 |
| 3.4 流体力脉动 |
| 3.4.1 监测面 |
| 3.4.2 各水力部件结构的流体力脉动 |
| 3.4.3 叶轮的径向流体力脉动 |
| 3.5 动静干涉与水力激振抑制策略 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 轴流核主泵静止水力部件的激励影响与改进 |
| 4.1 主泵进、出口过流结构的影响 |
| 4.1.1 模型设计 |
| 4.1.2 水力性能 |
| 4.1.3 静止坐标系下的压力脉动 |
| 4.1.4 叶轮旋转坐标系内的压力脉动 |
| 4.1.5 叶轮径向流体力脉动 |
| 4.2 入口弯管距离的影响 |
| 4.2.1 模型设计 |
| 4.2.2 叶轮旋转坐标系内的压力脉动 |
| 4.2.3 叶轮径向流体力脉动 |
| 4.3 导叶叶片数的影响 |
| 4.3.1 模型设计 |
| 4.3.2 叶轮旋转坐标系内的压力脉动 |
| 4.3.3 叶轮径向流体力脉动 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 轴流核主泵叶轮的低激励设计研究 |
| 5.1 基于叶片积叠方式的设计 |
| 5.1.1 模型设计 |
| 5.1.2 水力性能 |
| 5.1.3 叶轮两端的局部欧拉扬程脉动 |
| 5.1.4 叶轮径向流体力脉动 |
| 5.2 基于子午面形状的设计 |
| 5.2.1 模型设计 |
| 5.2.2 水力性能 |
| 5.2.3 叶轮两端的局部欧拉扬程脉动 |
| 5.2.4 叶轮径向流体力脉动 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
| 缩略词表 |
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 第一部分:基于LSCI、MRV观察SD大鼠脑静脉回流及其受阻后皮层血流变化 |
| 前言 |
| 1 实验材料 |
| 1.1 实验动物 |
| 1.2 试剂及仪器设备 |
| 2 实验方法 |
| 2.1 LSCI观测正常SD大鼠脑皮层静脉血液循环 |
| 2.2 MRI平扫及MRV重建SD大鼠头部及颈部静脉 |
| 2.3 基于LSCI观察CVO大鼠脑静脉回流 |
| 3 结果 |
| 3.1 LSCI显示正常SD大鼠脑皮层静脉回流 |
| 3.2 MRI血管成像及三维重建大鼠脑静脉窦及颈部静脉 |
| 3.3 CVO干预后大鼠脑皮层静脉血流动态变化 |
| 4 讨论 |
| 5 小结 |
| 第二部分:ASDH大鼠脑皮层静脉血流变化 |
| 前言 |
| 1 实验材料 |
| 1.1 实验动物 |
| 1.2 试剂及耗材 |
| 1.3 仪器设备 |
| 2 实验方法 |
| 2.1 改良Miller法制作大鼠ASDH模型及实验分组 |
| 2.2 激光散斑成像系统记录观察窗的皮层血流值 |
| 2.3 MRI平扫及SWI序列扫描 |
| 2.4 心脏灌注及留取脑组织标本 |
| 2.5 HE染色病理观察 |
| 2.6 统计方法 |
| 3 结果 |
| 3.1 激光散斑衬比成像显示ASDH大鼠脑皮层血流动力学变化 |
| 3.2 MRI 扫描结果 |
| 3.3 HE 染色结果 |
| 4 讨论 |
| 5 小结 |
| 第三部分:基于激光散斑观察ASDH大鼠开颅术中脑皮层血流动力学变化 |
| 前言 |
| 1 实验材料 |
| 1.1 实验动物及分组 |
| 1.2 试剂及仪器 |
| 2 实验方法 |
| 2.1 大鼠术前基础脑皮层血流监测 |
| 2.2 大鼠ASDH模型制作及模拟手术 |
| 2.3 激光散斑监测数据处理 |
| 2.4 统计方法 |
| 3 结果 |
| 3.1 硬膜下血肿清除术中生命体征及颅内压变化情况 |
| 3.2 开颅术中显微镜下观察脑皮层血管 |
| 3.3 基于LSCI观察皮层脑血流速度变化 |
| 4 讨论 |
| 5 小结 |
| 第四部分:颅内静脉回流障碍加重颅脑损伤大鼠炎症反应及脑水肿的机制研究 |
| 前言 |
| 1 实验材料 |
| 1.1 实验动物 |
| 1.2 试剂及耗材 |
| 1.3 仪器设备 |
| 1.4 主要试剂的配制 |
| 2 实验方法 |
| 2.1 动物实验模型制作及分组 |
| 2.2 实验标本的获取 |
| 2.3 神经功能学评分 |
| 2.4 脑水含量测定 |
| 2.5 Nissl染色评估神经元损伤情况 |
| 2.6 脑组织Evans blue染色及含量测定 |
| 2.7 透射电子显微镜检测观察内皮细胞间紧密连接蛋白结构变化 |
| 2.8 免疫荧光双标染色分析大鼠皮层中ADAM17、小胶质细胞特异性标志物Iba-1、星形细胞特异性标志物GFAP共定位监测以及p-65、MMP-9在皮层细胞中的表达 |
| 2.9 大鼠脑组织内TNF-α,IL-1β,IL-6,IL-10 以及HMGB1的ELISA检测 |
| 2.10 Western blot检测脑皮层蛋白水平表达 |
| 2.11 统计学分析 |
| 3 结果 |
| 3.1 CVO加重ASDH大鼠神经功能障及脑组织水肿 |
| 3.2 CVO干预后加重血管内皮细胞间紧密连接蛋白的破坏 |
| 3.3 ADAM17在CVO干预后ASDH大鼠损伤脑皮层细胞定位 |
| 3.4 CVO干预后促进ASDH大鼠炎性因子的表达 |
| 3.5 特异性抑制solTNF-α抑制 CVO干预后TNFR/NF-κB通路 |
| 3.6 XPro1595 干预对ASDH+CVO大鼠脑皮层MMP-9 表达的影响 |
| 4 讨论 |
| 5 小结 |
| 全文总结 |
| 创新点 |
| 参考文献 |
| 综述 创伤性颅脑损伤术中急性脑膨出的发生机制及处理策略进展 |
| 参考文献 |
| 学术论文发表情况 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 ENL YEATS domain的研究背景及意义 |
| 1.1.1 表观遗传学概述 |
| 1.1.2 组蛋白修饰 |
| 1.1.3 组蛋白酰化修饰 |
| 1.1.4 经典的组蛋白酰化修饰相关调控因子 |
| 1.1.5 YEATS domain是一类新型组蛋白酰化修饰的阅读器 |
| 1.1.6 人源YEATS家族蛋白与疾病的联系 |
| 1.1.7 靶向YEATS家族蛋白的小分子抑制剂 |
| 1.1.8 药物高通量筛选发展进程 |
| 1.1.9 ALPHAScreen技术 |
| 1.1.10 靶向ENL YEATS domain小分子化合物的高通量筛选策略 |
| 1.2 课题目标 |
| 第2章 基于ALPHAScreen技术的ENL YEATS domain高通量筛选体系的构建 |
| 2.1 实验步骤 |
| 2.1.1 蛋白相关信息的调研 |
| 2.1.2 目的基因的合成 |
| 2.1.3 质粒构建 |
| 2.1.4 蛋白表达 |
| 2.1.5 GST-ENL YEATS domain蛋白的纯化 |
| 2.1.6 ALPHAScreen技术平台的建立 |
| 2.1.7 ENL YEATS domain阳性抑制剂活性的测定 |
| 2.2 实验结果与分析 |
| 2.2.1 重组质粒的构建和验证 |
| 2.2.2 ENL YEATS domain蛋白表达纯化验证 |
| 2.2.3 ALPHAScreen高通量筛选平台的建立及Z-factor的测定 |
| 2.2.4 ALPHAScreen高通量筛选平台对阳性抑制剂的评估 |
| 2.3 实验结论 |
| 第3章 ENL YEATS domain先导化合物的发现研究 |
| 3.1 实验方法 |
| 3.1.1 基于ALPHAScreen技术的高通量筛选 |
| 3.1.2 基于ALPHAScreen技术的True Hit实验 |
| 3.1.3 表面等离子共振实验 |
| 3.1.4 蛋白质热迁移实验 |
| 3.1.5 微量热涌动实验 |
| 3.1.6 氢氘交换质谱实验 |
| 3.1.7 细胞培养与Cell Titer-Glo检测法 |
| 3.1.8 实时荧光定量核酸检测分析 |
| 3.1.9 Annexin V-FITC/PI双染细胞凋亡检测法 |
| 3.1.10 统计学分析 |
| 3.2 实验结果与分析 |
| 3.2.1 ALPHAScreen高通量筛选结果分析 |
| 3.2.3 True Hit实验结果分析 |
| 3.2.4 化合物1 及其衍生物分子水平检测结果 |
| 3.2.5 化合物3-6 分子水平检测结果 |
| 3.2.6 化合物3-6 细胞水平的表征 |
| 3.3 实验结论 |
| 第4章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 综述 靶向非溴结构域的染色质“阅读器”及其抑制剂研究进展 |
| 参考文献 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究进展 |
| 1.2.1 漩涡机理研究 |
| 1.2.2 漩涡条件下旋转机械性能研究 |
| 1.2.3 进水漩涡及消涡措施研究 |
| 1.2.4 水泵内流场测试研究 |
| 1.2.5 漩涡发生器及其诱导漩涡研究 |
| 1.3 研究问题的提出 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 轴流泵叶轮进口的流态评价 |
| 2.1 进水流态均匀的重要性分析 |
| 2.2 进水流态控制 |
| 2.3 进水流态评价与修正 |
| 2.4 工程应用验证 |
| 2.4.1 研究对象介绍 |
| 2.4.2 数值计算方法 |
| 2.4.3 模型试验验证 |
| 2.4.4 数值模拟与模型试验结果对比 |
| 2.4.5 立式轴流泵装置中的进水流态评价验证 |
| 2.4.6 卧式轴流泵装置中的进水流态评价验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 进水漩涡对轴流泵性能影响的试验研究 |
| 3.1 泵段试验系统介绍 |
| 3.2 漩涡发生器介绍 |
| 3.2.1 安装漩涡发生器的原因 |
| 3.2.2 漩涡发生器尺寸 |
| 3.3 漩涡入流能量特性试验 |
| 3.3.1 能量特性试验仪器介绍 |
| 3.3.2 能量特性试验方法及不确定度分析 |
| 3.3.3 能量特性试验结果分析 |
| 3.4 漩涡入流高速摄像试验 |
| 3.4.1 高速摄像设备介绍 |
| 3.4.2 高速摄像试验方案设计 |
| 3.4.3 高速摄像试验结果分析 |
| 3.5 漩涡入流LDV试验 |
| 3.5.1 LDV测试原理 |
| 3.5.2 LDV测试系统介绍 |
| 3.5.3 LDV测试参数设置 |
| 3.5.4 LDV测试精度 |
| 3.5.5 LDV测点布置 |
| 3.5.6 LDV测试结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 进水漩涡对轴流泵性能影响的数值模拟研究 |
| 4.1 研究对象及内容 |
| 4.2 数值模拟参数设置 |
| 4.3 数值模拟结果的可靠性验证 |
| 4.3.1 外特性结果的对比验证 |
| 4.3.2 可视化流场结果对比验证 |
| 4.3.3 流速场结果对比验证 |
| 4.4 数值模拟结果分析 |
| 4.4.1 进水漩涡动力特性分析 |
| 4.4.2 涡和涡的识别 |
| 4.4.3 进水漩涡随叶轮旋转的形态变化分析 |
| 4.4.4 进水漩涡与叶轮的干涉作用分析 |
| 4.4.5 进水漩涡结构分解 |
| 4.4.6 进水漩涡对流场的扰动分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 进水漩涡对轴流泵装置性能的影响研究 |
| 5.1 轴流泵装置介绍 |
| 5.2 数值模拟计算设置 |
| 5.2.1 网格剖分 |
| 5.2.2 数值模拟参数设置 |
| 5.2.3 数值模拟可靠性验证 |
| 5.3 诱导进水漩涡对轴流泵装置的影响分析 |
| 5.3.1 进水流态对泵装置性能的影响分析 |
| 5.3.2 诱导进水漩涡对各过流部件的影响分析 |
| 5.3.3 进水漩涡诱导的压力脉动分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.1.1 主要成果 |
| 6.1.2 创新点 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 本文研究思路及技术路线 |
| 第2章 水力模型比选 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.2 选型原则 |
| 2.3 水力模型基本参数 |
| 2.4 选型系数法 |
| 2.5 水力模型比选结果与分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 竖井贯流泵装置三维湍流流场数值计算方法 |
| 3.1 数值计算基本理论 |
| 3.1.1 控制方程 |
| 3.1.2 三维湍流数值模拟方法 |
| 3.1.3 湍流模型 |
| 3.2 竖井贯流泵装置流场计算区域及边界条件 |
| 3.2.1 计算区域网格划分及无关性分析 |
| 3.2.2 计算区域边界条件 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 进水流道竖井段控制尺寸水力设计 |
| 4.1 进水流道水力性能评价指标 |
| 4.2 进水流道竖井段宽长尺寸水力设计 |
| 4.2.1 研究方案 |
| 4.2.2 计算结果 |
| 4.2.3 进水流道流场分析 |
| 4.2.4 进水流道水力性能分析 |
| 4.3 进水流道竖井段宽长比值水力设计 |
| 4.3.1 研究方案及计算结果 |
| 4.3.2 进水流道流场分析 |
| 4.3.3 进水流道水力性能分析 |
| 4.4 进水流道竖井段控制尺寸比选 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 出水流道形式及底部上翘角度水力设计 |
| 5.1 出水流道水力性能评价指标 |
| 5.2 出水流道研究方案及计算结果 |
| 5.2.1 研究方案 |
| 5.2.2 计算结果 |
| 5.3 出水流道结果分析 |
| 5.3.1 出水流道流场分析 |
| 5.3.2 出水流道综合性能分析 |
| 5.4 出水流道水力设计方案比选 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 泵装置模型试验及综合性能分析 |
| 6.1 物理模型与试验方法 |
| 6.1.1 模型设计 |
| 6.1.2 试验台布置 |
| 6.1.3 试验参数测量与计算 |
| 6.2 能量性能 |
| 6.2.1 泵装置能量性能结果及分析 |
| 6.2.2 泵装置扬程系数效率常数Matlab约束优化计算方法 |
| 6.2.3 泵站运行叶片角度比选 |
| 6.3 汽蚀性能 |
| 6.4 飞逸特性 |
| 6.5 压力脉动 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要内容及结构安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 叶轮夹具设计 |
| 2.1 叶轮结构分析 |
| 2.2 叶轮夹具设计要点分析 |
| 2.3 叶轮夹具方案设计 |
| 2.3.1 叶轮夹具总体结构设计 |
| 2.3.2 叶轮夹具底盘支撑机构设计 |
| 2.3.3 叶轮夹具的回转夹紧机构设计 |
| 2.3.4 叶轮夹具的中间支撑定位机构设计 |
| 2.4 叶轮夹具的定位和装夹 |
| 2.4.1 叶轮夹具的定位 |
| 2.4.2 叶轮夹具的装夹 |
| 2.5 叶轮夹具校核和有限元分析 |
| 2.5.1 夹具整体结构静力学及模态分析 |
| 2.5.2 承重梁校核及静力学分析 |
| 2.5.3 回转齿轮副校核 |
| 2.5.4 丝杠螺母副校核 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 五轴机床运动学计算与分析 |
| 3.1 刀具轨迹计算 |
| 3.1.1 刀具轨迹相关概念 |
| 3.1.2 刀具轨迹规划方法 |
| 3.1.3 刀轨行距计算 |
| 3.2 五轴机床结构与运动学转换 |
| 3.2.1 五轴机床结构与分类 |
| 3.2.2 五轴机床坐标系变换 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 半开式整体叶轮五轴铣削加工工艺规划 |
| 4.1 半开式整体叶轮加工工艺分析 |
| 4.1.1 半开式整体叶轮几何结构特点 |
| 4.1.2 半开式整体叶轮加工区域划分 |
| 4.1.3 半开式整体叶轮加工难点分析 |
| 4.2 半开式整体叶轮加工工艺规划 |
| 4.2.1 半开式整体叶轮加工流程规划 |
| 4.2.2 半开式整体叶轮材料及铣削刀具选择 |
| 4.2.3 半开式整体叶轮数控加工中坐标设置 |
| 4.2.4 半开式整体叶轮加工工艺规划 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 半开式整体叶轮加工过程仿真 |
| 5.1 半开式整体式叶轮模型导入 |
| 5.2 半开式整体叶轮毛坯定义及粗加工 |
| 5.3 半开式整体叶轮轴孔的精加工 |
| 5.4 半开式整体叶轮轮叶的粗加工 |
| 5.5 半开式整体叶轮轮毂的粗加工 |
| 5.6 半开式整体叶轮前后缘粗加工 |
| 5.7 半开式整体叶轮轮叶的精加工 |
| 5.8 半开式整体叶轮轮毂的精加工 |
| 5.9 半开式整体叶轮叶根圆角清根 |
| 5.10 本章小节 |
| 6 五轴数控加工叶轮的加工误差分析 |
| 6.1 叶轮叶片曲面加工误差分析 |
| 6.2 叶轮流道轮毂面加工误差分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间的主要研究成果 |
| 致谢 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号表 |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 核主泵的结构发展情况 |
| 1.1.2 AP1000核主泵性能与设计要求 |
| 1.1.3 AP1000核主泵特殊点及存在的问题 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 入流畸变对常规泵水力特性的影响研究进展 |
| 1.2.2 入流畸变对常规泵水动力特性的影响研究进展 |
| 1.2.3 入流畸变对核主泵性能的影响研究进展 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 2.核主泵入流畸变的试验研究 |
| 2.1 下封头与核主泵联合试验测试平台的搭建 |
| 2.1.1 联合测试平台设备组成 |
| 2.1.2 联合测试平台测量方法 |
| 2.1.3 联合测试平台数据采集 |
| 2.2 蒸汽发生器换热管内流量分配试验研究 |
| 2.3 联合测试平台压力脉动试验研究 |
| 2.4 联合测试平台入流畸变试验研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 3.核主泵入流畸变对泵性能影响的研究 |
| 3.1 联合模型过流部件建模及网格划分 |
| 3.1.1 水力部件设计参数 |
| 3.1.2 联合模型网格划分 |
| 3.2 联合模型数值计算方法 |
| 3.2.1 控制方程及湍流模型 |
| 3.2.2 参数设置及边界条件 |
| 3.2.3 网格无关与时间无关验证 |
| 3.2.4 仿真模型与试验结果对比 |
| 3.3 联合模型水力特性分析 |
| 3.4 联合模型水动力特性分析 |
| 3.5 联合模型长期高温蠕变预估分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4.核主泵入流畸变形成机制及变化规律的研究 |
| 4.1 核主泵入流畸变涡结构辨识 |
| 4.2 核主泵入流畸变的形成机制研究 |
| 4.2.1 入流畸变数值计算与试验验证 |
| 4.2.2 入流畸变叶轮进口流场的不均匀特性分析 |
| 4.2.3 入流畸变下叶轮进出口轴面速度分布规律分析 |
| 4.2.4 入流畸变基于伴随求解的复杂几何域分析 |
| 4.3 核主泵入流畸变的变化规律研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.基于抑制转角脱流的低入流畸变抑制控制方法 |
| 5.1 多孔挡板结构的设计 |
| 5.1.1 设计思路 |
| 5.1.2 挡板结构 |
| 5.2 流场优化前后对比 |
| 5.2.1 优化前后水力特性的对比分析 |
| 5.2.2 优化前后水动力特性的对比分析 |
| 5.2.3 优化前后的核主泵模型试验对比验证 |
| 5.3 挡板设计经验公式 |
| 5.4 本章小结 |
| 6.总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介与攻读博士期间取得的科研成果 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 混流泵内流数值模拟研究现状及发展方向 |
| 1.2.2 混流泵内流试验研究现状及发展方向 |
| 1.2.3 涡动力学在流体机械内流领域的研究现状及发展方向 |
| 1.2.4 研究现状小结 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 混流泵内部非稳态流动大涡模拟及结果验证 |
| 2.1 计算模型的建立与网格划分 |
| 2.1.1 几何参数 |
| 2.1.2 计算域建立与网格划分 |
| 2.1.3 网格无关性检验 |
| 2.2 数值计算方法 |
| 2.2.1 控制方程 |
| 2.2.2 大涡模拟方法 |
| 2.3 边界条件与计算方法 |
| 2.4 计算结果验证 |
| 2.5 结果分析 |
| 2.5.1 压力场分析 |
| 2.5.2 速度场分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 不同涡识别方法在混流泵内流分析中的适用性分析 |
| 3.1 涡识别方法理论基础 |
| 3.1.1 第一代涡识别方法 |
| 3.1.2 第二代涡识别方法 |
| 3.1.3 第三代涡识别方法 |
| 3.2 第一代涡识别方法结果分析 |
| 3.2.1 叶轮内不同截面处涡量分布 |
| 3.2.2 导叶内不同截面处涡量分布 |
| 3.2.3 出水管内不同截面处涡量分布 |
| 3.3 第二代涡识别方法结果分析 |
| 3.3.1 基于第二代涡识别方法的涡结构对比分析 |
| 3.3.2 基于第二代涡识别方法的涡大小对比分析 |
| 3.4 第三代涡识别方法初探 |
| 3.4.1 基于第三代涡识别方法的涡结构对比分析 |
| 3.4.2 ε值对Ω方法涡识别结果的影响分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 混流泵内非稳态旋涡结构特征及演化规律研究 |
| 4.1 泵内不稳定区域的涡动力学诊断 |
| 4.1.1 边界涡量动力学理论 |
| 4.1.2 BVF诊断结果分析 |
| 4.2 叶轮区域涡结构的演化规律 |
| 4.2.1 叶轮叶缘分离涡的演化规律 |
| 4.2.2 叶轮通道涡的演化规律 |
| 4.2.3 叶片尾缘脱落涡演化规律 |
| 4.3 导叶区域涡结构的演化规律 |
| 4.3.1 导叶通道涡的演化规律 |
| 4.3.2 导叶尾缘脱落涡的演化规律 |
| 4.4 尾水管涡带的演化规律 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 小流量工况下混流泵内部旋涡结构分析 |
| 5.1 Q值的选取对泵内涡结构识别的影响 |
| 5.1.1 叶轮区涡结构提取分析 |
| 5.1.2 导叶区涡结构提取分析 |
| 5.1.3 出水尾管涡结构提取分析 |
| 5.2 小流量工况条件下数值模拟结果分析 |
| 5.2.1 速度场分析 |
| 5.2.2 涡量场分析 |
| 5.3 小流量工况条件下涡结构特征分析 |
| 5.3.1 涡核分布 |
| 5.3.2 Q值分布云图 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间发表的学术论文及其他科研成果 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 混流泵装置进水池旋涡研究现状 |
| 1.3 混流泵装置内流特性和能量特性研究现状 |
| 1.4 混流泵压力脉动研究现状 |
| 1.5 混流泵轴向力和径向力研究现状 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第二章 研究对象和方法 |
| 2.1 研究对象 |
| 2.2 试验测试装置和方法 |
| 2.2.1 试验装置 |
| 2.2.2 PIV内流场测试系统 |
| 2.2.3 高速摄影图像采集系统 |
| 2.2.4 试验方案及步骤 |
| 2.3 数值计算方法 |
| 2.3.1 物理模型及网格划分 |
| 2.3.2 数值计算模型和边界条件 |
| 2.3.3 网格无关性检验 |
| 2.4 研究结果分析方法 |
| 2.4.1 能量特性分析方法 |
| 2.4.2 水泵进口速度均匀度分析方法 |
| 2.4.3 内流特性分析方法 |
| 2.4.4 压力分析方法 |
| 2.4.5 轴向力和径向力分析方法 |
| 2.4.6 表面涡分析方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 混流泵装置性能及流动特性研究 |
| 3.1 混流泵装置扬程和效率 |
| 3.2 导水锥内流特性 |
| 3.3 喇叭管内流特性 |
| 3.4 进水池表面涡气带形态特性 |
| 3.5 进水池表面涡间相互作用 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 混流泵装置进水池内流特性研究 |
| 4.1 进水池水力损失及阻力系数 |
| 4.2 泵进口流动均匀度和偏流角 |
| 4.3 进水池内部流动特性 |
| 4.4 进水池表面涡环量特性 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 混流泵装置水动力特性研究 |
| 5.1 压力脉动特性 |
| 5.1.1 混流泵装置出口处压力脉动特性 |
| 5.1.2 混流泵装置叶轮与导叶间隙处压力脉动特性 |
| 5.2 导水锥和喇叭管处压力特性 |
| 5.3 混流泵叶轮轴向力特性 |
| 5.4 混流泵叶轮径向力特性 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间参与的科研项目及取得的成果 |
| 一、论文发表 |
| 二、专利申请 |
| 三、参与科研项目 |
