为探讨顶管法施工时造成的土体扰动,以合肥市某顶管工程为背景,运用理论分析与数值模拟相结合的方法对施工时的地层应力场、位移场及地表隆沉的变化过程和分布规律进行了研究并对地表位移进行了监测。结果表明,顶管施工时管道周围一定范围内的土体会受到扰动,管道底部、腰部分别出现最大竖向拉应力、最大竖向压应力;管道上方的土体扰动区域大于下方土体,管道底部和顶部位置土体分别出现最大隆起和最大沉降,随着管道的顶进隆起值减小而沉降值增大,管道轴线远处土体的位移基本为零;地表隆沉曲线以管道轴线为对称轴近似正态分布,在掌子面前方地层表现为隆起而后方为沉降状态。

为了研究高速诱导轮离心泵内空化发生发展规律,采用高速摄像技术,对离心泵内诱导轮与叶轮流道的空化流动进行可视化研究,并结合CFD数值计算对离心泵内部流场进行模拟分析。结果表明：在空化初生阶段（汽蚀余量为5.0 m）,诱导轮叶片前缘出现叶顶泄漏涡空化;在空化发展阶段（汽蚀余量为1.07～5.0 m）,流动极为复杂,在诱导轮流道内同时出现叶顶泄漏涡空化、片状空化和云状空化,并且在较低汽蚀余量（汽蚀余量为1.5 m）时,出现不对称空化现象。在空化初生和发展阶段,泵的扬程和效率基本保持不变;在空化恶化阶段（汽蚀余量小于1.07 m）,诱导轮流道内基本被空泡堵塞,空泡进入叶轮流道,导致离心泵扬程和效率急剧下降。

针对供水输送系统由于水泵选型不当、工况调节不合理、能耗评估困难等原因造成运行效率低、能耗浪费严重的问题,以某城镇供水泵站为研究对象,通过分析供水系统设备安装情况和生产周期内泵的运行工况,以能耗系数为评估指标,建立一套通过检测管网关键运行工况点,绘制泵的实际运行外特性曲线,来分析泵机组能耗原因,比较改造前后系统总KE-Q方程,得出系统节能空间的方法.实际改造方案以“大小泵阶梯搭配”和“同型号泵＋一泵变频”两方案进行节能空间与改造投资成本分析,确定“大小泵阶梯搭配”组合运行为最佳改造方案.改造后测试结果表明,供水泵机组月节电12850kW·h,系统节电率19.58%,为其它城镇供水泵站节能改造提供借鉴.

多级离心泵应用普遍且结构复杂,是必不可少的重要流体输送设备。目前对其已有研究几乎全部集中在稳定工况点下开展的,而对其在突然启动瞬态过程中的特性研究却非常少。以一台中比转速多级离心泵为例,基于滑移网格技术和用户自定义函数功能,对该模型泵转速快速上升过程中首级叶轮的内部非定常流动进行了数值计算。结果显示:叶轮进口处的湍动能和湍流强度呈现先降后升再降的变化趋势,而叶轮出口处的湍动能和湍流强度呈现先降后升的变化特征;启动初始时刻,叶轮功率缓慢上升,而后随转速快速上升;无量纲扬程在启动初始时刻具有极大值,随后快速下降至最小值,紧接着又缓慢上升至稳定值。