选取一台比转速为425的斜流泵为研究对象，研究叶片进口修圆对斜流泵性能的影响。首先建立叶片工作面、背面进口修圆和无修圆2种叶轮的三维模型，然后采用ICEM进行非结构四面体网格划分，最后基于AnsysCFX15．0对2种方案进行CFD定常计算，得到了模型泵设计工况下的外特性以及内部流动信息。依据CFD计算结果分析了叶片进口修圆对斜流泵性能的影响。性能预测结果表明叶片进口处修圆会使模型泵的扬程降低1．6％，效率降低0．8％。内流分析结果表明叶片进口修圆后可以改善叶片进口处的压力和速度分布，但容易导致在叶顶间隙处出现强漩涡，从而使泵性能下降。

为分析叶片安放角对轴流泵马鞍区工况运行特性的影响,以比转速822的轴流泵为研究模型,试验测试了不同叶片安放角下的运行特性。研究表明：随着叶片安放角的增大,模型泵最优工况处的扬程、流量和效率均逐渐增大,-4°到＋4°的增幅分别为10.4%,26.7%和0.87%;不同安放角下,泵扬程曲线均存在明显的马鞍区;随着叶片安放角的增大,试验泵马鞍区的绝对位置向右上方偏移,但相对位置仍主要位于0.5QBEP~0.6QBEP（QBEP为最高效率点对应的额定流量）,且均在0.55QBEP时扬程达到最小值;随着叶片安放角的减小,马鞍区内相对扬程在逐渐增大,马鞍区驼峰特性有所改善;随着叶片安放角的增大,各个安放角下马鞍区范围内的压力脉动较最优工况下更剧烈;叶轮进口压力脉动主频为叶片通过频率,泵出口处压力脉动主要受导叶影响,随流量减小逐渐向高频移动;随着叶片安放角的增大,...

采用线性分布的轴面流线速度环量和叶片角度变化规律来设计叶轮,采用圆弧翼型进行固定导叶的设计,蜗壳断面采用非对称断面,进而设计了一叶片可调比转数为564.3的蜗壳式混流泵。应用FLUENT对该泵的内部流动进行了数值模拟并根据模拟结果进行了能量性能预测。内流模拟结果显示该泵内部流动均匀,性能预测结果表明该泵可以满足设计要求。真机性能测试表明该泵在叶片角度为0°时最高运行效率达85.76%,在设计点运行效率要比设计要求高约3%。研究结果对于更高比转数蜗壳式混流泵的设计具有比较重要的指导作用。

选取5个不同比转数的优秀离心泵水力模型作为研究对象,使用Fluent软件中的5种两方程湍流模型进行离心泵非设计工况下的数值计算,并将计算结果与试验值进行对比分析。研究表明：在低比转数和高比转数离心泵的非设计工况中,SST k-ω型能够得到比较小的误差,最小误差不超过1%;对于中比转数离心泵,小流量工况下,RNG k-ε模型的计算结果最接近实验值,大流量工况下,SST k-ω模型的误差最理想,其最小值为0.2%,最大值不超过4%;5种湍流模型所计算的涡量大小分布规律比较类似,但是湍流强度分布有明显区别,RNG k-ε模型在蜗壳扩散段处的湍流强度特征不是十分明显。通过分析,建议在离心泵非设计工况的数值模拟中采用SST k-ω模型。

一直以来离心泵关死点扬程和功率都无法通过理论计算获得。以某比转数为92.7的离心泵为研究对象,试验测试了不同叶片出口角、叶片出口宽度和叶片数下关死点扬程和功率的变化规律。试验结果表明关死点扬程随着叶片出口角的增大变化较小,随着片出口宽度的增加一直增加,随着叶片数增加先减小后增大;3个参数对关死点功率的影响都比较复杂;3个参数对关死点性能的影响大小顺序为叶片出口宽度最大,叶片数次之,叶片数最小。研究结果对于现代离心泵的设计具有比较重要的参考意义。

核电用余热排出泵的可靠性至关重要。通过ANSYS的FSI功能对余热排出泵进行流固耦合分析,得到流体对固体的流固耦合作用力;应用ANSYS中的模态分析功能对余热排出泵转子无预应力下的模态以及流固耦合作用力和旋转离心力作用下的模态进行了对比分析。结果表明：流固耦合载荷力对转子固有频率的影响大于旋转离心力;在同时考虑流固耦合力和旋转离心力条件下,余热排出泵转子固有频率介于只考虑旋转离心力和只考虑流固耦合力的固有频率之间,且除第3阶外均小于无预应力下的固有频率。其中,第2阶模态的固有频率与无预应力相比更接近于激振频率。在预应力作用下,振幅有所上升。

在变螺距诱导轮设计过程中引入角度变化系数来控制型线变化的规律，利用自主开发的诱导轮设计软件，选取代表3种不同特征型线的角度变化系数，设计了3台不同型线变化规律的变螺距诱导轮，并通过数值计算的方法，研究了角度变化系数m对诱导轮性能的影响。结果表明，诱导轮的扬程与效率随着角度变化系数的增加逐渐降低，在m=0．5时诱导轮的扬程与效率最高；诱导轮的临界空化余量随着角度变化系数的增加而逐渐降低，在m=2时诱导轮的空化性能最优。因此，在进行诱导轮的角度变化系数选择时，要综合考虑诱导轮的能量特性和空化特性。

太阳能水泵系统包含电池板、电力电子控制器、电机和水泵等设备，是多学科综合应用的一门技术，它是发展新能源利用和节能减排的重要手段和成果。本文回顾了太阳能水泵系统配置的发展历程和现状，对太阳能水泵系统性能预测方法、系统匹配、控制策略、综合评价等研究方面进行分析总结，并简要介绍了提高系统运行效率的手段，最后展望了系统研究的发展方向。

基于分析和试验数据，分别对光伏水泵系统中各组成部件的运行特性进行数据拟合，从而实现对各部件与系统的数学建模，建立了光伏水泵系统的出水量预测模型。对不同辐射强度下的出水量预测值与试验值进行对比，发现当辐射强度高于500 W/m2时，该预测模型的预测结果与试验值的相对误差值均小于5％。分别对一年中光照辐射量最高与最低两天的系统出水总量进行预测与试验对比，发现全天出水总量的预测相对偏差都在3％以内，说明所建立的模型能够较为精确地预测系统的全天出水量。研究为光伏水泵性能预测和系统配置提供参考。

为研究导叶相对隔舌不同位置对离心泵性能的影响，采用CFD计算方法对离心泵导叶与隔舌不同夹角进行数值计算。对导叶与隔舌夹角α从0～40°变化下离心泵外特性和内流场进行分析，结果表明导叶相对隔舌不同位置对泵内外特性有明显的影响。随着α增大，扬程和效率呈现出先升高后降低的趋势，20°附近达到扬程和效率的最大值；而在α增加的过程中，蜗壳各断面压力和速度的变化趋势不相同，叶轮各流道低速区及出口高速区受导叶影响而沿周向变化；在隔舌附近，α为0～40°，导叶背面低速区减小并逐渐消失，而隔舌与导叶间低速区的变化规律与之相反。