废金属破碎机是一种大型的废金属回收机械装备，目前还没有一套成熟的寿命预测方法。基于废金属破碎机的三维模型，利用有限元分析技术，建立废金属破碎机主轴系统有限元分析模型并进行计算。基于科尔顿-多兰公式提出适用于破碎机工作情况的疲劳寿命计算模型，将有限元仿真数据代入疲劳寿命模型进行计算，并与实际运行情况进行对比。结果表明，计算得到的疲劳寿命与实际工作寿命基本一致，验证了模型的正确性，为金属破碎机设计与开发提供了一定的理论依据。

提出了按变体相似理论进行复杂形状阻力件的流阻试验方法。利用变体相似理论设计了水力模型并进行了流阻模拟试验，获得了AC600压水堆蒸汽发生器水室挡板流阻特性曲线，可供实际工程设计使用。

借鉴鞍点规划的思想,依据最小条件原则和自适应拟合方法建立了圆锥度误差的数学评定模型;采用序列二次规划的方法求解自适应圆锥优化问题.对于这个复杂的鞍点规划问题,全局最优解的获得依赖较好的初始点,通过分析测量模型与理想圆锥模型之间的几何关系,采用多步拟合的方法,计算出一个较优的初始点.实例证明,采用多步拟合的初始点选取方式以及自适应圆锥拟合优化模型,可以得到重复度好以及精度高的圆锥形状误差评定结果.

针对我国轴流泵以及轴流式水轮机效率普遍偏低的情况,考虑到轴流叶片外缘、轮毂处的边界层及间隙流的影响,在轴流式叶片设计的传统升力法模型中引入修正系数A（R,δ）进行改进,得到了改进升力法设计模型,并同时应用传统升力法和改进升力法对一轴流式水泵和水轮机叶片进行了对比设计,并利用NUMECA软件进行流动模拟,分别得到转轮（叶轮）叶片表面及轮毂、轮缘处的速度-压力分布以及各工况的效率计算结果,证明了改进升力法较传统升力法好,改进效果显著,有效地提高了轴流式水力机械的效率,改善了轴流式水力机械内部流动的速-压分布。为轴流式叶片的设计提供了一种新的计算模型。

为了研究不同隔舌安放角对中比转速离心泵性能的影响,以一台比转速为103的离心泵为研究对象,对5种不同隔舌安放角蜗壳式离心泵进行全流道的数值模拟,得到离心泵的内外特性和压力脉动。研究结果表明：隔舌安放角对外特性有显著影响,隔舌安放角过大,扬程和水力效率整体下降,存在一个最佳隔舌安放角使其扬程和水力效率最佳,且最佳效率点向大流量点偏移,同时随隔舌安放角的增大,蜗壳隔舌和出口处的压力明显增大,在34°时尤为突出,隔舌安放角对蜗壳的流线影响较大,隔舌安放角越小,蜗壳隔舌和出口处的流线越平顺光滑,当隔舌安放角增大到34°时,隔舌处出现明显的低速区。当隔舌安放角为22°时,各工况下的压力脉动幅值明显大于其他四种形式的蜗壳,且隔舌处的压力脉动幅值呈先增加后减小再增加的趋势,在28°时压力脉动幅值最小,出口处的压力脉...

为满足某660MW大型汽轮发电机组对油系统的要求，在对600MW汽轮发电机组配套的主油泵流道研究分析的基础上，采用加大流量设计法对600MW机组配套主油泵流道进行改型设计，并利用基于多工况数值模拟和性能预测优化设计方法，实现了主油泵改型及优化设计目标，有效地解决设计工况的参数匹配问题和多工况的性能优化问题。实践证明该设计方法是可行的，可推广应用于叶片泵的改型及优化设计。

针对我国轴流泵效率普遍偏低的情况,结合轴流泵叶轮轮缘、轮毂处的边界层及间隙流的影响,在传统的升力法模型中引入修正系数,对传统的升力法公式进行改进,得到改进的升力法,应用两种模型完成叶轮叶片的设计,并利用NUMECA软件进行数值模拟,得到采用改进的升力法设计的叶轮叶片表面及轮毂、轮缘处的速度及压力分布均较传统升力法设计的好,设计工况点的效率比采用传统升力法设计的叶轮高2.5%。

在对一600MW汽轮发电机组配套的油系统的主油泵流道研究分析的基础上,采用加大流量设计法进行该泵的改型设计;并利用基于多工况流场数值模拟和性能预测的优化设计方法来优化流道,使设计出的主油泵能满足660MW大型汽轮发电机组的油系统要求。通过数值试验取代传统模型试验,实现了主油泵改型及优化设计目标。工程应用表明文中提出的主油泵优化设计方法不仅可以有效解决设计工况的参数匹配,达到水力性能的要求,实际运行证明该设计方法是可行和可靠的,为该泵的国产化和自主创新奠定了基础。而且可以进一步推广用于类似的叶片泵的改型及优化设计。

提出一种解决加大流量设计对低比转速泵叶轮进行水力设计易出现驼峰,轴功率易产生过载现象的直接优化设计方法,得到综合性能较好的叶轮.其优化设计方法：通过加大流量设计理论设计初始叶轮,将得到的初始叶轮个体与随机个体作为微遗传算法的初始群体中的染色体,并以效率、消除驼峰、气蚀余量最小为分目标函数建立多目标规划作为适应度,进行微遗传操作.最后,结合设计实例进行验证.研究结果表明,将微遗传算法和加大流量设计理论相结合,直接对叶轮进行优化的方法,提升了低比转速泵的综合性能.

对有填料和无填料2种轴封装置对泵性能的影响进行了对比试验研究。通过在同一个泵试验台上，对同一台泵使用2种不同的轴封分别进行泵的性能试验，表明无填料轴封具有节能、密封效果好和使用寿命长等优点，具有推广应用价值。