高转速下离心泵全流场非定常流动对转子动力特性的影响

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51906221
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    27.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0602.内流流体力学
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Rotor system vibration is the key factor that affects the operation reliability of high speed centrifugal pump unit, and the unsteady flow in pump is closely related to vibration of rotor system. Based on the theoretical analysis, numerical simulation and physical experiment methods, systematic and in-depth study on dynamic characteristic characteristics of high speed centrifugal pump rotor system under unsteady flow condition will be carry out in this project. Firstly, the dynamic subgrid stress model for large eddy simulation based on the Reynolds stress constraints and Lagrange track average is to be constructed. Then, the accurate flow information is obtained under different mass flow rates and rotation speed conditions. Thirdly, the dynamic model and precise calculation method for rotor system is established under the action of the whole fluid exciting force. Finally, the impacts of pressure pulsation and fluid exciting force on fluid-induced vibration of pump rotor system is analyzed and the influence laws of unsteady flow on the fluid-induced vibration of pump rotor system are revealed. All the work will provide theoretical foundation and technological support for research method and industrial application of high performance high-power multistage process centrifugal pump.
转子系统振动是影响高速离心泵机组可靠运行的关键参数,泵内非定常流动与转子系统流体激振密切相关。本项目拟采用理论分析、数值模拟和实验的方法,通过转子系统动力特性模型构建和流体激励力对转子系统动力特性影响等关键科学问题对高转速工况下离心泵非定常流动作用下的转子系统动力特性开展研究。本项目首先采用修正的大涡模拟方法获得离心泵全流量、不同转速工况下高精度的流场信息,建立基于全流场流体激励力作用的转子系统动力特性模型及计算方法,分析泵内压力脉动和流体激励力对转子系统动力特性的影响,揭示泵内非定常流动特性对转子系统动力特性的影响规律,从而为低振动高性能高速离心泵的研发和应用提供支撑。

结项摘要

本项目针对航天液体火箭发动机和石油化工领域的高速离心泵及其系统的稳定性和可靠性问题,研究高转速下离心泵全流场非定常流动对转子系统动力特性的影响。主要研究内容及创新性成果如下:.通过构建修正的大涡模拟方法,计算并获得了全流量、高转速工况下离心泵内全流场高精度流场信息;分析了泵内受高转速、强剪切作用下的压力脉动时频域特征以及由此引起的主流场流体激励力对转子系统动力特性激励源的影响,研究了间隙流场流体激励力引起的等效刚度、阻尼和质量对转子系统支撑的影响,构建了基于全流场流体激励力作用下的转子系统振动特性计算方法;分析了非定常流体激励力作用下转子系统振动的时频域特征,揭示了泵内全流场非定常流动对转子系统动力特性的影响规律。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(5)
Study on external performance and internal flow characteristics in a centrifugal pump under different degrees of cavitation condition
不同空化程度下离心泵外性能及内部流动特性研究
  • DOI:
    10.1063/5.0133377
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Physics of Fluids
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Xiaoqi Jia;Yong Zhang;Hao Lv;Zuchao Zhu
  • 通讯作者:
    Zuchao Zhu
Influence of Fluid Food Viscosity on Internal Flow Characteristics of Conveying Pump
流体食品粘度对输送泵内部流动特性的影响
  • DOI:
    10.3389/fnut.2022.910589
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Frontiers in Nutrition
  • 影响因子:
    5
  • 作者:
    Jia, XiaoQi;Chu, Qingyang;Zhu, ZuChao;Ding, Qiangmin;Gao, Panlong
  • 通讯作者:
    Gao, Panlong
Effect of Incident Angle of Wear-Ring Clearance on Pressure Pulsation and Vibration Performance of Centrifugal Pump
磨环间隙入射角对离心泵压力脉动和振动性能的影响
  • DOI:
    10.3389/fenrg.2022.861134
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Frontiers in Energy Research
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    XiaoQi Jia;Jilin Yu;Bo Li;Li Zhang;ZuChao Zhu
  • 通讯作者:
    ZuChao Zhu
Experimental Study on Operational Stability of Centrifugal Pumps of Varying Impeller Types Based on External Characteristic, Pressure Pulsation and Vibration Characteristic Tests
基于外特性、压力脉动和振动特性试验的不同叶轮型式离心泵运行稳定性试验研究
  • DOI:
    10.3389/fenrg.2022.866037
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Frontiers in Energy Research
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    XiaoQi Jia;Qingyang Chu;Li Zhang;ZuChao Zhu
  • 通讯作者:
    ZuChao Zhu
Research on Pressure Fluctuation Induced by Tip Leakage Vortex of Axial Flow Circulating Pump under Unpowered Driven Conditions
无动力驱动条件下轴流循环泵叶尖泄漏涡引起的压力脉动研究
  • DOI:
    10.1063/5.0138842
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Physics of Fluids
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Xiaoqi Jia;Hao Lv;Kun Rao;Shuaikang Zhang;Zuchao Zhu
  • 通讯作者:
    Zuchao Zhu

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其他文献

Analysis of unsteady radial forces of multistage centrifugal pump with double volute
双蜗壳多级离心泵非定常径向力分析
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Engineering Computations
  • 影响因子:
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  • 作者:
    崔宝玲;李晓迪;饶昆;贾晓奇;聂小林
  • 通讯作者:
    聂小林
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基于熵产率和振动能的离心泵内部非定常流动特性
  • DOI:
    10.1177/0954408918765289
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    J Process Mechanical Engineering
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    贾晓奇;朱祖超;Xiao-Li Yu;张玉良
  • 通讯作者:
    张玉良
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低比转速离心泵压力分布的数值研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    2.5
  • 作者:
    贾晓奇;崔宝玲;朱祖超;俞晓莉
  • 通讯作者:
    俞晓莉
半开式离心泵变工况叶顶间隙的流动特性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    贾晓奇;聂小林;涂必成;崔宝玲
  • 通讯作者:
    崔宝玲
Experimental investigation of pressure distribution on inner casing wall of a radial pump
径流泵内壳壁压力分布实验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    International Journal of Turbo & Jet-Engines
  • 影响因子:
    0.9
  • 作者:
    贾晓奇;崔宝玲;张玉良;朱祖超
  • 通讯作者:
    朱祖超

其他文献

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核动力潜艇循环水泵内部非定常流致噪声机理及抑制研究
  • 批准号:
    52376035
  • 批准年份:
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  • 资助金额:
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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