为了研究气液两相条件下离心泵相似定律的适用性,选用NKG65-50-140型直联式单级单吸离心泵,基于试验和数值模拟方法对其进行研究。首先搭建了气液两相流开式试验台,进行了3种转速、不同进口含气率条件下模型泵性能试验;然后采用Eulerian-Eulerian非均相流模型、由空气和水作为工作介质进行了数值模拟,得到了3种转速、不同进口含气率条件下叶轮内的流动情况和气相分布情况。研究结果表明：进口含气率通过影响气体在叶轮内的分布而影响旋转叶轮与液体能量交换能力,从而影响气液两相流相似定律的适用性;同一流量系数时进口含气率越大,相似定律的适用性就越差;随着转速的降低,气体分布呈现从叶片顶尖、叶轮流道中部和蜗壳隔舌处移动的趋势,特别是进口含气率大于0.03后,气体更易堵塞流道。最后通过对比试验结果和数值模拟结果,验证了低进口...

立式管道泵是一种具有进口弯管的单级单吸离心泵,常被应用于安装空间受限的地方。由于进口的特殊结构,该泵不可避免地产生了一定程度的能量损失,从而降低了整体的效率。为了提高管道泵的性能,基于人工神经网络进行了肘形进水流道的优化研究。进水流道的形状可由流道中线和各截面的形状控制,选择五阶贝塞尔曲线拟合流道中线,三阶贝塞尔曲线拟合截面控制参数沿流道中线的变化趋势。考虑到泵实际安装需求,选取进水流道的11个参数为优化变量,泵效率为优化目标。采用拉丁方试验设计方法设计了149个进水流道方案,应用人工神经网络建立了泵效率与11个设计变量间的高精度非线性数学表达式,采用粒子群算法对数学表达式进行了优化,得到了肘形进水流道的最优参数组合。研究结果表明：计算结果与试验结果在小流量和设计流量下呈现出很好...

介绍了8次正交试验中不同叶轮出口面积F_2对流量Q、扬程H、效率η、最大轴功率P_(max)及其流量Q_(max)的影响。提出了采取堵塞叶轮平面流道来获取优良轴功率特性的方法,并介绍了有关试验结果。

推导了离心泵最大轴功率值及其流量点的计算公式,并对假设v_(u1)=0和v_(u1)≠0两种情况进行了比较。在正交试验研究的基础上,给出了泵各主要几何参数对最大轴功率值及其流量点的影响情况,并进一步修正了所推导的计算公式。

介绍了无过载离心叶轮水力设计的原则和方法,讨论了无过载离心叶轮主要几何参数的选择,并进行了验证。

对离心泵的压力脉动进行了较为全面的阐述，总结出离心泵内压力脉动随工况的不同，表现为三类不同的压力脉动：随机脉动、叶频倍频脉动、轴频倍频脉动；分别从动静干扰、二次流和汽蚀方面阐述了压力脉动的研究现状；介绍了压力脉动在高效点的快速测定，汽蚀监测及故障诊断和故障预防等方面的应用情况。压力脉动的研究将为今后更精确地预测非定常流动诱发压力脉动提供理论依据。

从反应堆冷却剂泵的经济性出发，以国内某300MWe级核电站主泵为对象，利用计算流体技术（CFD）对其内部流场进行了数值研究，以效率为中心，重点分析了主泵叶轮段、导叶体段的速度、压力分布。通过计算9个不同流量点，得到了叶轮段和整个泵段的性能曲线，并根据对比分析结果提出了优化设计方案。

为了提高泵站进水流道的设计水平，对应用最为广泛的肘形进水流道的型线进行了数学建模，并采用高级程序设计语言VisualBasic对工程图形处理软件AutoCAD进行二次开发，形成基于流道设计参数的优化设计软件，能够快速进行流道型线的绘制，并能使流道的型线自动符合流速渐变的原则。同时结合三维紊流数值模拟技术和流道的模型试验对流道的水力性能进行检验。通过工程实例说明，该流道设计方法快速、可靠，所设计的肘形进水流道具有出口流态较好、水力损失较小的优点。

由于斜流泵兼有离心泵和轴流泵的优点，其应用范围越来越广。首先根据比转速的不同对斜流泵进行了分类，介绍了斜流泵的结构特点、能量特性以及存在的问题。对现有的斜流泵的设计方法即传统设计法、逆向求解设计法以及控制速度矩设计法的优势及不足进行了总结。在斜流泵的设计中需要注意的细节包括轮缘间隙、叶片角变化、绘型技术以及轴面图设计等。轴面图设计是影响斜流泵性能的一个重要因素，通过合理的改进轴面图形状，可以提高设计点效率、改善小流量点的驼峰。应用PIV测试以及CFD技术可以获取并分析斜流泵的内部流动特性。

综述了近年来非接触式机械密封中的发展概况，重点介绍了激光加工技术以及在机械密封端面改形及其表面处理的应用。机械密封通过端面改形技术，端面被加工成规则的螺旋槽形、微凹坑、人字形等形状，改善密封性能，实现密封的非接触，零泄露。激光技术的成熟与产品性能要求的提高是非接触式动压型机械密封发展的强大动力。尽管目前激光加工机械密封的研究应用还存在许多不足，但激光加工无疑是21世纪机械密封发展的一大趋势。