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科研团队

水能与动力国际合作与研究

作者: 来源:  日期:2014年12月23日 人气:

负责人:李志鹏

联络负责人:刘忠

员:饶洪德、戴曙光、周育才、李介明、陈前军、邹淑云

水能与动力国际合作与研究是能源与动力工程学院的“流体机械及工程”团队的科研方向之一。

针对影响流体机械工业特别是各类工农业用泵及泵站工程、排灌机械工程、石油化工过程、电力生产过程等发展的关键性、基础共性技术问题,依托湖南省流体机械行业发展的成功经验和有利条件,长沙理工大学能源与动力工程学院组建了流体机械及工程科研团队。该团队由李志鹏研究员领军,现有专业技术人员8人,其中,研究员1名,副教授3名,具有博士学位2名。

李志鹏研究员,硕士生导师。中国机械工程学会流体工程分会阀门与管道专业委员会委员,中国农机学会排灌机械分会理事,中国机械工业教育协会动力机械学科委员会委员,中国建筑金属结构协会给排水泵阀专家,长沙泵阀产业技术战略联盟副理事长兼秘书长,湖南省通用设备工业协会副理事长兼技术委员会主任,长沙理工大学第三届学术委员会委员,能源与动力工程学院首届教授委员会主任,《排灌机械工程学报》、《长沙理工大学学报》、《流体力学》等杂志编委。主持和作为主要成员完成国家、省部级重大科技攻关、新产品开发、自然科学基金项目40项(其中22项为第1主持人),完成鉴定的具有国内外先进水平科技成果60项,获得国家发明专利7项,获得国家实用新型专利32项,外观专利4项。负责和参加起草了国家机械行业标准10余项、负责起草企业标准21项(泵、阀方面)。获省部级科技进步奖8项,优秀水力模型设计奖1项。96年被选为湖南省首批“跨世纪学术和技术带头人后备人选”(“跨世纪121人才”第二层次),98年获湖南省优秀中青年专家称号。2010年指导本科生获第三届全国节能减排大赛一等奖。

团队拥有流体机械综合实验台、水力发电模拟实验台、水轮机调速器仿真系统、水电厂运行仿真系统、水电机组多通道振动摆度监测装置、水锤Hammer计算软件和Fluent计算软件等研究条件。

团队的主要研究方向如下:

1)流体机械特性及现代优化设计方法研究

基于泵阀现代设计相关的重大基础理论和方法,进一步完善和优化核级泵大型循环泵、新型冷凝泵、新型调节泵、新型卧式多级自吸泵、新型高效率低磨损泵、核电站常规岛高参数循环泵出口阀,凝汽器出口阀,凝汽器进口阀,联络阀,高参数水力水电放空—流量调节阀、高参数中小口径多功能自力控制管力阀、液控渣浆阀,渣浆泵控制阀,旋球蝶阀的设计理论与方法,扩大其种类和应用领域。同时从事高参数的泵阀设备密封研究、高效高抗空化水力模型研究、水轮机/泵及进出水流道的流场计算与优化设计、大中型水电站/泵站振动特性的研究、水轮机/泵汽蚀磨损动态特性的研究等,为我国的水利水电建设贡献力量。

2)流体机械内部流场计算研究

以现代数学、现代物理及力学方法与数值模拟(CFD)相结合,理论分析与实验研究相结合,从流体机械内部动力系统出发,采用贴体坐标系(BFC)下的SIMPLEC算法、Reynolds时均化的N-S方程、修正的K-ε模型和紊流体K-ε-AP模型、壁面函数和交错网格等,对各类流体机械内部流动进行三维湍流场数值模拟和性能预测,以提高水力设计水平,并尽快应用于工程实际。

3)泵阀系统管网水力过渡过程研究

对泵阀系统水力稳定性的研究主要是瞬态的水力性能以及水力过渡的理论及工程应用研究。应用HAMMER软件对管网的稳态以及瞬态进行模拟,给出管网系统随时间变化的水头、流量曲线,为管网的优化提供依据。

4)水电站、泵站工程及其自动控制技术研究

利用计算机技术进行水电、水泵机组实时动态运行优化及水轮机、水泵、阀门的在线监测与故障诊断技术研究,建立实用的专家系统,从而可以对水电站、泵站等进行自动化运行和监控管理,并可对水电、水泵机组的运行状况进行自动故障诊断分析,从而提高设备工作的安全性、可靠性和经济性。

附 长沙理工大学“流体机械及工程”技术团队近年取得的相关成果及从事的项目

1、申请的发明专利

组合式机械密封(ZL201010507461.X 李志鹏)

压力控制切换阀(ZL201010022067.7 李志鹏)

一种离心泵(ZL201010507467.7 李志鹏)

双板缓闭逆止门(ZL200910042841.8 李志鹏)

汽轮机组轴承标高测量装置(ZL200910207214.5 饶洪德)

水轮机叶片叶型测量装置及测量方法(ZL201110279732.5 饶洪德)

水轮机桨叶调整测量方法及用于该方法的桨叶测量装置(ZL201210570353.6 饶洪德)

水轮机桨叶间距调整测量方法及其划线定位装置(ZL201310090405.4 饶洪德)

2、 2、获奖和鉴定成果

“双向硬密封旋球阀”——2012年获湖南省科技进步三等奖 (排名第1)

BFDZ型液力自动阀” ——2007年获长沙市科技进步一等奖 (排名第1)

3、主持的部分相关项目

水轮机空化的声发射信号多尺度特征提取及其演变规律研究(国家自然科学基金项目, 2014.01- 2016.1225万,刘忠主持)

多功能液力自动控制阀(科技部火炬计划项目,2004.01-2006.1212万,李志鹏主持)

自力式多功能水力控制阀(科技部火炬计划项目,2006.01-2008.125万,李志鹏主持)

基于声发射技术的水泵空化状态评估系统研究(湖南省科技计划项目,2012.01-2013.12,刘忠主持)

液固两相流体输送泵研究与开发(湖南省科技计划项目,2008.01-2009.12,李志鹏主持

新型高端节能泵阀共性及关键技术的研究(长沙市科技计划项目重大专项, 2009.6- 2011.1280万,李志鹏主持)

供水系统优化研究与节能技术开发(2010.10-2013.1253万,李志鹏主持)

核电站DN4100PN1.0大口径蝶阀内部流动研究( 2009.06-2011.1260万,李志鹏主持)

磁力控制阀(2007.6-2010.1242万,李志鹏主持)