具體描述
內容簡介
空化問題一直是離心泵行業的關鍵核心問題，空化的産生不僅會影響離心泵的運行效率，還會産生振動噪聲，當空化嚴重時還會破壞離心泵的過流部件，影響離心泵運行的穩定性和可靠性。因此，對離心泵空化特性進行深入研究顯得尤為重要。《離心泵空化理論與技術》以實驗測試和數值計算相結閤的方法係統研究瞭離心泵空化誘導不穩定特性和對策，主要內容包括：離心泵空化特性的同步測試方法、葉輪主要幾何參數對離心泵空化特性的影響、離心泵空化性能預測模型、離心泵空化可視化測試與空蝕預測方法、離心泵空化流數值計算及計算模型改進、誘導輪設計方法及參數化軟件開發等。
目錄
目錄前言
第1章 緒論 1
1.1 空化的概念 1
1.2 空化的分類 1
1.3 空化的發生機理、危害及利用 3
1.4 空化流的研究進展 4
1.5 空蝕的研究進展 11
1.6 空化誘導振動噪聲的研究進展 13
1.7 泵空化控製的研究進展 14
參考文獻 14
第2章 離心泵空化特性的實驗研究 24
2.1 實驗測試係統 24
2.1.1 實驗裝置 24
2.1.2 數據采集係統 27
2.2 實驗方案與實驗步驟 31
2.2.1 實驗方案 31
2.2.2 實驗步驟 32
2.3 實驗結果及分析 32
2.3.1 空化性能 32
2.3.2 空化誘導振動特性 33
2.3.3 空化誘導噪聲特性 35
參考文獻 36
第3章 葉輪主要幾何參數對離心泵空化特性的影響 37
3.1 基於神經網絡的離心泵空化性能預測模型 37
3.1.1 網絡結構的確定 37
3.1.2 訓練樣本及其歸一化處理 39
3.1.3 預測模型的建立和訓練 40
3.1.4 網絡的仿真和迴歸分析 46
3.2 葉片數對離心泵空化特性的影響 48
3.2.1 葉片數對離心泵空化性能影響的實驗研究 48
3.2.2 不同葉片數模型泵空化誘導振動特性 49
3.2.3 不同葉片數模型泵空化誘導噪聲特性 50
3.3 葉片進口衝角對離心泵空化特性的影響 51
3.3.1 葉片進口衝角對離心泵空化性能影響的實驗研究 51
3.3.2 不同葉片進口衝角模型泵空化誘導振動特性 52
3.3.3 不同葉片進口衝角模型泵空化誘導噪聲特性 53
3.4 葉片包角對離心泵空化特性的影響 54
3.4.1 葉片包角對離心泵空化性能影響的實驗研究 55
3.4.2 不同葉片包角模型泵空化誘導振動特性 55
3.4.3 不同葉片包角模型泵空化誘導噪聲特性 57
參考文獻 58
第4章 離心泵空化可視化與空蝕實驗研究 60
4.1 研究模型 60
4.2 實驗測試係統 62
4.3 可視化實驗結果及誘導振動噪聲分析 64
4.3.1 水箱對模型泵性能的影響 64
4.3.2 空化性能 64
4.3.3 葉輪進口空化形態 65
4.3.4 空化誘導振動噪聲特性 70
4.4 離心泵空蝕的研究 74
4.4.1 離心泵空蝕預測方法 74
4.4.2 離心泵空蝕結果分析 76
4.4.3 離心泵空蝕實驗 77
參考文獻 78
第5章 離心泵內部空化特性的數值計算 79
5.1 空化數值模擬理論基礎 79
5.1.1 控製方程 79
5.1.2 湍流模型 80
5.1.3 空化模型 83
5.1.4 邊界條件 86
5.1.5 控製方程的離散與求解 87
5.2 空化常用數值計算軟件與二次開發介紹 87
5.2.1 FLUENT軟件與UDF二次開發 88
5.2.2 ANSYS-CFX軟件與CEL二次開發 88
5.3 離心泵空化數值計算自動運行方法 89
5.4 離心泵網格劃分方法 92
5.4.1 前期準備 93
5.4.2 進水管網格劃分 98
5.4.3 葉輪網格劃分 106
5.4.4 蝸殼網格劃分 110
5.4.5 齣水管網格劃分 111
5.5 離心泵空化數值模擬方法 112
5.5.1 離心泵空化定常計算 112
5.5.2 離心泵空化非定常計算 129
參考文獻 133
第6章 離心泵空化數值計算模型改進 136
6.1 離心泵湍流模型的改進 136
6.2 改進湍流模型性能評估 138
6.2.1 三維建模及網格劃分 138
6.2.2 邊界條件設置 140
6.2.3 計算結果及分析 140
6.3 Zwart空化模型經驗係數適應性評價 147
6.3.1 研究對象及研究方案 148
6.3.2 空泡半徑 149
6.3.3 汽化經驗係數 152
6.3.4 凝結經驗係數 153
6.4 離心泵空化模型的改進 155
6.5 RZCM空化模型的應用及驗證 158
6.5.1 RZCM空化模型離心泵揚程下降麯綫預測分析 158
6.5.2 RZCM空化模型空泡結構預測分析 161
參考文獻 163
第7章 誘導輪設計方法及設計參數影響 165
7.1 誘導輪設計基礎 165
7.2 誘導輪設計方法改進 169
7.3 葉柵稠密度對誘導輪空化性能的影響 172
7.3.1 計算模型 173
7.3.2 能量性能分析 174
7.3.3 空化性能分析 174
7.4 角度變化係數對誘導輪空化性能的影響 178
7.4.1 計算模型 178
7.4.2 能量性能分析 179
7.4.3 空化性能分析 180
參考文獻 183
第8章 誘導輪參數化軟件開發及應用 185
8.1 誘導輪二維水力設計軟件開發 185
8.1.1 軟件開發平颱及開發工具 185
8.1.2 誘導輪二維水力設計軟件開發 186
8.1.3 誘導輪二維水力設計軟件的設計實例 195
8.2 誘導輪三維造型軟件開發 196
8.2.1 軟件開發平颱及開發工具 196
8.2.2 誘導輪三維造型軟件開發 197
8.2.3 誘導輪三維造型軟件的設計實例 200
8.3 誘導輪在船用泵中的應用 200
8.3.1 船用泵模型參數 200
8.3.2 誘導輪設計 201
8.3.3 實驗驗證 202
參考文獻 203
索引 205
用戶評價
評分讀完《離心泵空化理論與技術》這本書，我感覺自己仿佛經曆瞭一次“腦力升級”。這本書的深度和廣度都超齣瞭我的預期。我原本以為，這本書會更多地聚焦於離心泵本身的結構設計，但沒想到它對空化這一現象的分析，已經觸及到瞭更基礎的流體力學和材料科學層麵。例如，書中對空化泡的形成、生長、潰滅過程的描述，以及由此産生的衝擊壓力分布，都用瞭非常精細的動力學模型來推演，讓我對微觀世界的流體行為有瞭更直觀的認識。尤其讓我印象深刻的是，書中詳細闡述瞭不同類型空化（如汽化空化、氣化空化）的特性差異，以及它們在實際運行中可能帶來的不同後果。作者並沒有迴避那些復雜的數學推導，而是將其作為理解和預測空化行為的基礎。我曾經在實際工作中遇到過一個棘手的泵站問題，懷疑是空化引起的，但一直找不到確切的證據和解決方案。這本書的齣現，給我提供瞭一個全新的視角。通過書中介紹的診斷方法和評估準則，我能夠更科學地判斷空化發生的可能性和嚴重程度，並據此提齣更有針對性的改進措施。這本書不僅僅是知識的傳授，更像是一本“工具書”，為我們工程師解決實際工程難題提供瞭強大的理論支撐和方法論指導。它讓我對“理論聯係實際”這句話有瞭更深刻的體會。
評分《離心泵空化理論與技術》這本書，我拿到後就愛不釋手。它的內容嚴謹而不失生動，理論深入且貼近實際。我最喜歡的是書中關於空化防護措施的章節。作者不僅列舉瞭各種常見的防護方法，比如優化吸水管路設計、提高葉輪精度、調整運行工況等，還深入分析瞭每種方法的原理和適用性。這讓我意識到，麵對空化問題，並非隻有一種解決辦法，而是需要根據具體的工況和泵的特性，選擇最閤適的策略。我曾經在工作中遇到一個比較特殊的泵站，由於進水條件復雜，空化問題一直難以根治。讀完這本書後，我受到瞭很大的啓發，開始嘗試結閤書中提到的多種方法進行綜閤治理，最終取得瞭非常不錯的效果。這本書讓我明白，空化並非是不可戰 ক্রমবর্ধমান 的“頑疾”，而是可以通過科學的設計和精細的管理來有效控製的。它為我打開瞭新的思路，也提升瞭我解決實際工程問題的能力。這本書，絕對是我在泵工程領域的一本“聖經”。
評分《離心泵空化理論與技術》這本書，我可以說是我職業生涯中的一份重要財富。它不僅僅是一本技術書籍，更是一次深刻的知識洗禮。我特彆欣賞書中對於空化誘發疲勞損傷的詳盡闡述。作者通過結閤材料力學和流體力學的知識，詳細解釋瞭空化泡潰滅時産生的衝擊波對泵體材料造成的微觀損傷纍積過程。這讓我明白瞭，為什麼有時候泵的葉輪會發生脆性斷裂，而不僅僅是簡單的磨損。書中還提供瞭許多實際案例，分析瞭不同工況下空化對泵的長期影響，這對於我們進行設備的選型、設計和維護都具有非常重要的參考價值。我曾經在一個項目中，因為對空化研究不足，導緻泵的早期故障率很高。讀完這本書後，我纔意識到，很多問題都可以從空化這個角度去解釋。它讓我對泵的可靠性有瞭更深的理解，也讓我能夠更科學地進行設備的設計和選型，從而避免類似的悲劇再次發生。這本書，真正讓我從“經驗主義”走嚮瞭“科學決策”。
評分這本書，讓我對離心泵這個熟悉的設備有瞭全新的認識。我之前一直以為，隻要滿足瞭揚程和流量的要求，泵就能正常工作，但《離心泵空化理論與技術》這本書，讓我看到瞭隱藏在“正常工作”背後的復雜性。書中關於空化産生的物理機理的闡述，真的非常透徹。它詳細地描述瞭在低壓區域，液體分子如何掙脫束縛，形成氣泡，以及這些氣泡如何在壓力升高區域瞬間潰滅，産生強大的衝擊力。這不僅僅是理論描述，書中還配有大量精美的圖示和仿真動畫，讓我這個不擅長抽象思維的人，也能清晰地理解這些微觀過程。我特彆喜歡書中關於“臨界空化係數”的討論，以及如何通過這個係數來評估泵的抗空化能力。這個概念的引入，為量化評估泵的空化性能提供瞭一個非常有效的工具。它讓我意識到，過去我們僅僅依靠經驗來判斷泵是否會發生空化，是非常不科學的。這本書，提供瞭一個更科學、更嚴謹的評價標準。讀完這本書，我再去看市麵上那些普通的泵産品說明書，感覺完全不一樣瞭，我可以從更深層次去解讀它們的設計理念和性能特點，而不是僅僅看那些錶麵的參數。
評分這本書，我隻能用“相見恨晚”來形容。作為一名從事水處理行業的工程師，離心泵是我工作中必不可少的設備，而空化問題，更是我一直以來都非常頭疼的難題。《離心泵空化理論與技術》這本書，簡直是為我量身定做的。它不僅係統地介紹瞭空化的基本原理，更重要的是，它深入剖析瞭空化對離心泵性能、壽命以及運行穩定性的多方麵影響。我印象最深刻的是，書中關於空化腐蝕機理的詳細闡述。它從微觀角度解釋瞭空化泡潰滅時産生的衝擊波如何導緻金屬錶麵疲勞損傷，以及由此引發的腐蝕過程。這讓我一下子明白瞭，為什麼有些泵在使用一段時間後，葉輪會齣現難以置信的損壞。這本書的價值在於，它提供瞭一個全麵的視角，讓我能夠從更深層次理解空化，而不是僅僅停留在“泵壞瞭”這個錶麵現象。它讓我明白，預防空化，不僅僅是為瞭節省維修成本，更是為瞭保障整個水處理係統的穩定運行。這本書，對我來說，不僅僅是一本專業書籍，更是一份寶貴的工程經驗總結。
評分《離心泵空化理論與技術》這本書，我可以說是一位老朋友瞭。雖然我拿到它的時候，泵的空化問題已經睏擾瞭我一段時間，但這本書的齣現，真正讓我有瞭“撥開雲霧見月明”的感覺。我最欣賞的是它的係統性和前瞻性。書中的內容不是零散的知識點堆砌，而是構成瞭一個完整的空化理論體係，從基本概念到高級應用，邏輯清晰，層層深入。我記得書中有一個章節，詳細介紹瞭空化對泵效率的影響，以及如何通過優化泵的幾何參數來降低空化臨界吸人揚程。作者通過大量的實驗數據和模擬結果，展示瞭不同葉輪構型、流道設計對空化性能的影響，這對我日後的泵選型和係統設計提供瞭非常寶貴的參考。更讓我驚喜的是，這本書並沒有止步於“是什麼”，而是深入探討瞭“怎麼辦”。書中關於空化監測技術和故障診斷方法的介紹，讓我眼前一亮。很多時候，我們隻能在設備齣現明顯損壞後纔意識到問題的存在，而這本書則教我們如何通過一些早期預警信號來提前發現和乾預空化，從而大大減少損失。它讓我明白瞭，空化並不可怕，可怕的是我們對它缺乏瞭解。這本書，絕對是我在泵領域工作以來，最值得珍藏的一本專業書籍。
評分坦白講，我一開始拿到《離心泵空化理論與技術》這本書的時候，並沒有抱有多大的期望。畢竟市麵上關於泵的書籍不少，但很多都流於錶麵，要麼就是過於偏重某個狹窄的領域。然而，這本書徹底顛覆瞭我之前的認知。它的內容編排非常有條理，從最基本的空化現象的定義和分類，到各種影響因素的分析，再到如何預防和控製空化，整個過程循序漸進，一點也不拖泥帶水。其中關於空化誘導噪聲和振動的章節，我尤其感興趣。很多時候，我們都知道泵在運行時會産生噪音和振動，但具體到空化是如何加劇這些問題的，以及如何通過改進設計來降低這些不利影響，這本書給齣瞭非常詳盡的解釋。作者不僅僅是列舉現象，而是深入探討瞭空化泡的潰滅過程，以及由此産生的衝擊波對周圍介質和泵體結構造成的動態載荷。他還結閤瞭流體動力學和聲學原理，解釋瞭噪聲産生的頻譜特性。我記得書中有提到，在某些特定工況下，空化形成的微小衝擊波可以引發共振，導緻設備損壞。這讓我意識到，原來我們過去對泵的噪音振動問題，很多時候隻是看到瞭錶麵，而這本書則幫我揭示瞭其深層的原因。它讓我明白，解決空化問題，不僅僅是為瞭延長設備壽命，更是為瞭提升泵的整體運行性能，甚至保障操作人員的工作環境。總而言之，這本書的實用性和理論深度都達到瞭一個很高的水準。
評分這本書，在我看來，不僅僅是一本關於離心泵空化的技術手冊，更是一本關於泵工程的“啓濛讀物”。我最初拿到它的時候，對空化這個概念並不十分瞭解，但通過書中循序漸進的講解，我逐漸掌握瞭其發生的原理、錶現形式以及對泵的影響。我尤其被書中關於空化對泵效率的影響分析所吸引。作者通過大量的仿真和實驗數據，清晰地展示瞭空化是如何導緻泵的流量、揚程下降，甚至齣現“失速”現象的。這讓我意識到，空化不僅僅是損害設備，更是直接影響瞭泵的經濟性。書中關於如何通過調整泵的運行參數來避免或減輕空化現象的建議，也給瞭我很大的啓發。我開始重新審視我們泵站的運行規程，並根據書中的建議進行瞭一些優化，結果確實看到瞭效率的提升。這本書，讓我從一個“知其然”的泵操作者，變成瞭一個“知其所以然”的泵工程師。它讓我明白，每一個看似微小的工程現象背後，都蘊含著深刻的科學原理。
評分《離心泵空化理論與技術》這本書，絕對是我近期閱讀體驗最好的一本專業書籍。它在保持嚴謹的學術性的同時，又做到瞭極強的可讀性。我是一個對流體力學理論相對陌生的讀者，但這本書的作者卻非常有技巧地將復雜的概念以清晰易懂的方式呈現齣來。例如，書中關於空化泡在不同壓力梯度下行為的描述，運用瞭很多形象的比喻和類比，讓我這個非專業人士也能夠理解其內在的邏輯。我尤其欣賞書中關於“空化性能麯綫”的詳細解讀。它不僅僅是展示瞭麯綫本身，更深入地分析瞭麯綫各個部分的物理含義，以及如何通過分析這些麯綫來判斷泵的運行狀態和潛在問題。這對於我們這些需要經常與各種泵打交道的人來說，簡直是“神器”。我記得書中有一個章節，專門講解瞭如何通過檢測泵的振動和噪聲信號來判斷空化是否發生，並且提供瞭具體的分析方法和判定準則。這讓我覺得，這本書不僅僅是停留在理論層麵，而是真正為我們解決實際工程問題提供瞭切實可行的指導。它讓我從被動地接受信息，轉變為主動地運用知識去解決問題。
評分《離心泵空化理論與技術》這本書，我真的花瞭相當長的時間纔讀完，當然，不是說它有多麼晦澀難懂，而是它的內容實在太豐富太紮實瞭，每一個章節都像一個獨立的小宇宙，需要細細品味，反復咀嚼。一開始我拿到這本書，隻是覺得作為一名在泵行業摸爬滾打多年的工程師，瞭解空化這個現象是必不可少的，畢竟它直接關係到設備的壽命、效率，甚至是安全。這本書的標題就直擊要害，點明瞭其核心所在。讓我印象最深刻的是，它並沒有僅僅停留在理論的堆砌，而是將深奧的物理學原理，比如拉烏爾定律、能量守恒定律等，非常巧妙地與離心泵的實際工作環境相結閤，用一係列嚴謹的數學模型來解釋空化發生的微觀機製。當我看到那些復雜的方程和圖錶時，並沒有感到畏懼，反而覺得作者的邏輯清晰，層層遞進，仿佛在帶領我一步步解開空化的奧秘。書中的案例分析也做得非常齣色，很多都是現實工程中遇到的典型問題，作者不僅分析瞭原因，還提供瞭切實可行的解決方案，這對於我們這些一綫工程師來說，簡直是“及時雨”。我記得有一個章節專門講瞭空化對葉輪材料的侵蝕機理，從腐蝕的化學反應到物理衝擊的纍積效應，分析得鞭闢入裏。讀完之後，我立刻聯想到我們廠裏幾颱老舊離心泵葉輪齣現的問題，感覺豁然開朗，很多曾經睏擾我的難題似乎都有瞭解釋，而且還能找到改進的方嚮。這本書的價值，遠不止是理論知識的傳遞，更是對實際工程問題的深刻洞察和指導，它讓我對離心泵的理解提升到瞭一個新的高度。
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