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题名诱导轮偏转角对离心泵叶轮空化性能的影响
被引量：16
- 1
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作者
李仁年
毕祯
黎义斌
肖丽倩
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机构
兰州理工大学能源与动力工程学院
甘肃省流体机械及系统重点实验室
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出处
《排灌机械工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第6期461-469,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51369015)
甘肃省科技支撑计划项目(2013BAF01B02)
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文摘
为了阐明诱导轮偏转角对离心泵叶轮空化性能的影响,改善离心泵的空化性能,找到最佳周向位置,基于均相流假设,采用IDM空化模型与RNG k-ε湍流模型,先选取诱导轮偏转角分别为0°,10°,20°,30°,40°,50°共6种方案,对离心泵外特性及诱导轮和叶轮空化性能进行数值模拟和试验对比,得到不同方案下离心泵的性能数据.计算得到的NPSHR曲线与试验数据吻合较好,验证了计算方法的准确性;基于数值模拟结果,分析了不同偏转角下诱导轮与叶轮内气泡分布规律,发现不同偏转角下诱导轮和叶轮内空化发展过程及气泡发展规律基本相同,但偏转角为10°时气泡发展速度较慢、各空化阶段分布面积较小,进一步选择5°和15°偏转角进行计算分析,得到更精确的结论,即诱导轮偏转角为5°时离心泵的综合水力性能最优.
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关键词
诱导轮
离心泵
偏转角
空化数
数值模拟
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Keywords
inducer
centrifugal pump
deflection
cavitation coefficient
numerical simulation
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分类号
TH311
[机械工程—机械制造及自动化]
S277.9
[农业科学—农业水土工程]
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题名口环间隙对诱导轮离心泵空化流动和性能的影响
被引量：8
- 2
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作者
肖丽倩
黎义斌
刘宜
毕祯
赵伟国
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机构
兰州理工大学能源与动力工程学院
甘肃省流体机械及系统重点实验室
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出处
《排灌机械工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第8期657-664,671,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51369015)
甘肃省科技计划项目(145RJZA047)
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文摘
为了研究口环间隙对前置诱导轮离心泵空化性能的影响,基于RNG k-ε湍流模型和Rayleigh-Plesset方程均相流空化模型,以前置诱导轮离心泵为研究对象,选取口环间隙为0.15,0.25,0.40和0.60 mm这4种方案对其进行空化流动数值计算,并与试验结果对比分析.研究结果表明,口环间隙大小对诱导轮离心泵的外特性和空化性能影响较大,随着口环间隙的增大,总扬程效率和叶轮扬程效率均减小,与口环间隙为0.15 mm时相比,总扬程效率和叶轮扬程效率分别降低了0.60%和4.21%,效率分别下降了6.50%和9.32%;而口环间隙的增大使得诱导轮扬程和效率均增大,分别增大了29.86%和28.40%.另外,随着口环间隙的增大,空化性能曲线出现波动现象,间隙越大,波动越明显;离心泵主叶轮工作面靠近前盖板出现云状空泡分布,空化不稳定,间隙越大,空化越不稳定,临界空化数越大.经分析,引起空化不稳定性的因素可能有:口环间隙出口处泄漏高压流体对主流的冲击;口环附近空化的发生以及诱导轮空化引起叶片出口液流角的变化.
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关键词
诱导轮离心泵
口环间隙
外特性
空化性能
数值模拟
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Keywords
centrifugal pump with inducer
wear-ring clearance
external performance
cavitation performance
numerical simulation
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分类号
TH311
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名多级旋涡泵内部流动特性与压力脉动的数值分析
被引量：9
- 3
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作者
王秀勇
黎义斌
毕祯
肖丽倩
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机构
兰州理工大学能源与动力工程学院
甘肃省流体机械及系统重点实验室
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出处
《排灌机械工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第10期853-859,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51369015)
甘肃省科技计划项目(145RJZA047)
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文摘
为了揭示旋涡泵内部流场结构和非定常压力脉动特性,研制具有开式叶轮和闭式流道结构的多级旋涡泵,基于RNG k-ω湍流模型、SIMPLEC算法与块结构化网格,对旋涡泵内部流场进行数值模拟和试验验证.通过外特性数值预测验证了该旋涡泵能够满足设计参数的要求.基于CFD数值模拟技术,对旋涡泵内部流场进行数值模拟.结果表明:随着流量逐渐增大,旋涡泵扬程呈现陡降的趋势,同时叶轮叶片的做功能力变差,叶片对液体的增压能力逐渐降低.在叶轮吸入口和压出口两侧的叶片流道内部,其速度分布和湍动能分布变化梯度较大,其他叶片流道内部速度分布和湍动能分布较为相似.叶轮流道内部叶顶区域中间流道内存在1个低速区,随着流量的逐渐增大,低速区越来越小.叶轮流道内部叶根区域中间流道内存在1个速度梯度密集区,该区域湍动能较大,即叶片流道的叶根区域存在较大的损失耗散区,随着流量的逐渐增大,该损失耗散区越来越小.分析旋涡泵各特征位置的压力脉动特性发现,在叶轮叶片不同监测位置和闭式流道不同监测位置,压力脉动频率特性较为明显,即此处会诱发较为明显的水力振动和噪声.结果揭示了旋涡泵内部流场和性能的影响机理,为旋涡泵的设计提供了理论依据.
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关键词
旋涡泵
开式叶轮
闭式流道
压力脉动
数值分析
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Keywords
vortex pump
unshrouded impeller
closed runner
pressure fluctuation
numerical simulation
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分类号
TH313
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名不同叶片数对低比转速离心泵压力脉动的影响
被引量：5
- 4
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作者
刘宜
陈文鹏
肖丽倩
刘明
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机构
兰州理工大学能源与动力工程学院
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出处
《兰州理工大学学报》
CAS
北大核心
2016年第3期62-66,共5页
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基金
甘肃省自然科学基金(ZS022-A25-018)
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文摘
为了研究不同叶片数对压力脉动的影响,在保证叶轮其他几何参数不变的情况下,将叶片数设计为4、5、6三种情况,采用FLUENT软件、RNGk-ε湍流模型和滑移网格技术,对低比转速离心泵进行了三维非定常数值模拟,分析了不同叶片数对蜗壳隔舌、蜗壳-叶轮间隙以及蜗壳扩散段内压力脉动的影响.结果表明:各个叶片数泵在三个监测点压力脉动频率均以叶片通过频率为主,且在隔舌处压力脉动幅值变化最大;6叶片数泵在小流量下,隔舌处压力脉动幅值变化均小于4、5叶片数,其最大脉动幅值约为静压均值的9%左右;5叶片数泵隔舌处,在0.6、1.4倍设计流量时压力脉动幅值明显大于设计流量下的幅值,约为设计工况下幅值的2倍和2.4倍;4叶片数泵在1.0、1.4倍的设计工况下,隔舌处的压力脉动变化最大,其最大幅值约为设计叶片数的1.29倍和1.4倍.在不同叶片数时,蜗壳扩散段和蜗壳-叶轮间隙内压力脉动变化相对隔舌处较小.
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关键词
低比转速离心泵
叶片数
压力脉动
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Keywords
low-specific-speed centrifugal pump
number of blade
pressure fluctuation
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分类号
TH311
[机械工程—机械制造及自动化]
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