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台阶壳体对诱导轮空化流动特性影响的数值研究
1
作者
许啸雨
项乐
+2 位作者
陈晖
许开富
林荣浩
《应用力学学报》
北大核心
2025年第5期1016-1026,共11页
液体火箭发动机的可重复使用和大范围变推力对作为心脏部件的涡轮泵做功能力提出了极高的要求,诱导轮是决定涡轮泵抗空化能力的关键部件。空化流动特性对来流条件比较敏感,通过修改诱导轮入口壳体结构特征,可能有利于诱导轮空化性能的...
液体火箭发动机的可重复使用和大范围变推力对作为心脏部件的涡轮泵做功能力提出了极高的要求,诱导轮是决定涡轮泵抗空化能力的关键部件。空化流动特性对来流条件比较敏感,通过修改诱导轮入口壳体结构特征,可能有利于诱导轮空化性能的提升。采用先进的自适应空化模型对某典型三叶片诱导轮内空化流动特性进行数值仿真研究,首先基于可视化实验结果对数值仿真方法进行充分验证,发现采用的数值方法能够较好预测诱导轮内部空化形态和空化性能。基于数值仿真对匹配不同阶梯壳体的诱导轮内部空化流动特性进行深入分析,结果表明,扩张角为30°时的阶梯壳体性能最优,阶梯扩张使得诱导轮上游间隙增大,减弱了流体激振效应,在泄漏涡空化起始处,阶梯壳体形成类似回流涡的结构,对泄漏涡空化的涡心产生引导作用,导致空化区向上游发展,同时阶梯将空化区分割开,抑制了向下游发展的空化气泡,从而减小空化区对流道的堵塞和对相邻叶片入口冲角的干扰,进而提升诱导轮的空化性能并稳定了流道内流态。
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关键词
高速诱导轮
叶顶间隙泄漏涡空化
空化不稳定
阶梯壳体
空化模型
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职称材料
槽型结构对液氧涡轮泵液封轮性能的影响
2
作者
钟磊
许开富
+3 位作者
王凯
项乐
吴登昊
王晓晖
《流体机械》
北大核心
2025年第7期69-78,共10页
为了提高液封轮的气液界面稳定性和低温空化特性,分析了不同槽型结构对液氧涡轮泵首级液封轮密封性能和低温空化特性的影响。结果表明,液封轮密封性能受槽型/叶片结构、流道导向设计(径向/后倾/后弯)及构型(叶片式/流道式)共同影响。径...
为了提高液封轮的气液界面稳定性和低温空化特性,分析了不同槽型结构对液氧涡轮泵首级液封轮密封性能和低温空化特性的影响。结果表明,液封轮密封性能受槽型/叶片结构、流道导向设计(径向/后倾/后弯)及构型(叶片式/流道式)共同影响。径向叶片结构在实现低泄漏和低温升方面优势突出,是大多数工况的优选。较径向流道结构,径向叶片结构泄漏量降低96.3%,轴功率增加14.8%,封压功率比下降2%。后倾/后弯叶片结构通过优化导流,显著提升气液界面稳定性,是追求稳定性的首选。后倾/后弯结构的槽外间隙中形成回流涡旋,较径向流道结构,轴功率分别增加约14.8%和25.0%,流道式结构(尤其后倾式)在高转速下可作为替代方案。研究结果可为液氧涡轮泵液封轮的设计提供参考。
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关键词
液封轮
液氧涡轮泵
槽型结构
密封性能
低温空化特性
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职称材料
液体火箭发动机诱导轮空化热力学效应研究
被引量:
7
3
作者
项乐
陈晖
+3 位作者
谭永华
刘诗鑫
许开富
张亚太
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期812-819,共8页
为了研究空化热力学效应,以模型诱导轮为研究对象,改变流量、水温等条件,对其内部空化流动进行了可视化实验研究,完整记录了从空化初生至性能断裂点各工况的空化区形态。结果表明:温度对诱导轮无空化水力性能没有显著影响,但是高温下诱...
为了研究空化热力学效应,以模型诱导轮为研究对象,改变流量、水温等条件,对其内部空化流动进行了可视化实验研究,完整记录了从空化初生至性能断裂点各工况的空化区形态。结果表明:温度对诱导轮无空化水力性能没有显著影响,但是高温下诱导轮的空化性能断裂点被显著延后,体现了热力学效应的影响。对比不同温度下的空化区形态,发现热力学效应的强弱与流动工况密切相关,在小空化数下体现得更为显著。同时引入一种半经验的理论模型预测热效应对空化性能的影响,小流量(Φ=0.071)下预测结果与实验结果平均偏差为5.5%,大流量(Φ=0.088)下平均偏差为10.8%,验证了模型在本文应用条件下的可靠性。
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关键词
液体火箭发动机
诱导轮
空化
热力学效应
可视化
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职称材料
诱导轮超同步旋转空化传播机理
被引量:
10
4
作者
项乐
李春乐
+1 位作者
许开富
陈晖
《火箭推进》
CAS
2022年第2期76-85,共10页
为了揭示超同步旋转空化的传播机理,对二维平板叶栅内部非定常空化流动进行数值模拟研究,叶栅的几何参数和模拟工况均来自真实诱导轮试验结果。结果表明:仿真预测的叶栅空化断裂点与试验结果接近,随空化数下降空化区的演变规律与试验结...
为了揭示超同步旋转空化的传播机理,对二维平板叶栅内部非定常空化流动进行数值模拟研究,叶栅的几何参数和模拟工况均来自真实诱导轮试验结果。结果表明:仿真预测的叶栅空化断裂点与试验结果接近,随空化数下降空化区的演变规律与试验结果一致。在一定的空化数范围出现传播频率比为1.1~1.4的旋转空化现象,对流场细节的深入分析发现空化区与来流冲角的相互作用是空化区波动沿周向超同步传播的机理。空化区与叶片前缘的冲角是呈正相关的,同时空化区增大会在尾缘诱发顺时针涡扰动,空化区减小会在尾缘诱发逆时针涡扰动,当扰动达到叶片喉部位置时,会对相邻叶片产生影响,空化区增加会导致相邻叶片冲角减小,相应空化区也减小,空化区减小会导致相邻叶片前缘冲角增大,相应空化区增大,如此循环往复,形成空化区波动沿周向的超同步传播。
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关键词
诱导轮
超同步旋转空化
传播机理
平板叶栅
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职称材料
水温对空化流动影响的数值研究
被引量:
8
5
作者
项乐
谭永华
+1 位作者
陈晖
许开富
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期1324-1333,共10页
为了研究温度升高对翼型表面空化流动的影响,以水为介质,首先对几种现有空化模型的预测能力进行了对比分析,发现Singhal模型能够较准确预测空化区的形状、压力和温度分布。通过添加空化引起的能量源项、耦合介质物性参数与温度关系等方...
为了研究温度升高对翼型表面空化流动的影响,以水为介质,首先对几种现有空化模型的预测能力进行了对比分析,发现Singhal模型能够较准确预测空化区的形状、压力和温度分布。通过添加空化引起的能量源项、耦合介质物性参数与温度关系等方式考虑了热力学效应的影响,并利用现有实验数据充分验证了仿真方法的可靠性,发现考虑热力学效应对压力分布影响较小,但是会导致空化区最大温降减小10%左右。基于建立的仿真方法,对298K^393K温度范围内空化流动进行数值仿真,发现空化区温降随温度升高而增大,但是空化区面积随温度变化在T=353K存在拐点,T<353K时,空化区面积随温度升高而增大;而T≥353K时,空化区随温度升高而减小。最后研究了雷诺数变化对空化发展的影响,发现雷诺数增大有一定促进作用,而温度升高同时导致热力学效应增强(抑制空化)和雷诺数增大(促进空化),正是这两种相反作用之间的平衡决定着温度对空化流动的影响。
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关键词
液体火箭发动机
温度
空化模型
热力学效应
翼型表面
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职称材料
探针支杆对压气机转子性能及流场影响的数值模拟研究
被引量:
17
6
作者
马宏伟
项乐
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第12期2288-2295,共8页
为了研究探针支杆对压气机转子性能及流场的影响,以低速轴流压气机单转子为研究对象,利用定常和非定常计算方法分析了在转子叶片上游50%弦长位置处安装探针支杆后转子整体性能及流场结构的变化。结果表明:支杆的存在会使压气机转子设计...
为了研究探针支杆对压气机转子性能及流场的影响,以低速轴流压气机单转子为研究对象,利用定常和非定常计算方法分析了在转子叶片上游50%弦长位置处安装探针支杆后转子整体性能及流场结构的变化。结果表明:支杆的存在会使压气机转子设计点静压升下降1.09%,损失增大8%;近失速点静压升下降0.8%,损失增大4.2%。同时支杆尾迹会周期性改变泄漏涡的形态与强度,不会改变泄漏涡破碎导致的泄漏涡脱落频率。支杆尾迹造成的非定常效应使叶尖区域局部总压升有所升高,在近失速工况下,总压升提高更显著。
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关键词
数值模拟
探针支杆
转子
泄漏涡
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职称材料
诱导轮空化流动特性实验研究
被引量:
14
7
作者
项乐
陈晖
+2 位作者
谭永华
许开富
刘军年
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第12期125-132,共8页
为了深入研究诱导轮内部的空化流动特性,基于诱导轮空化流动可视化实验台进行了一系列实验,获取了诱导轮的外特性、空化区发展过程以及相应的压力脉动特性。结果表明:流量越大,空化性能曲线越早发生断裂,但存在某个流量使诱导轮具备最...
为了深入研究诱导轮内部的空化流动特性,基于诱导轮空化流动可视化实验台进行了一系列实验,获取了诱导轮的外特性、空化区发展过程以及相应的压力脉动特性。结果表明:流量越大,空化性能曲线越早发生断裂,但存在某个流量使诱导轮具备最佳空化性能;随着空化数的降低,空化首先发生于泄漏涡中,泄漏涡空化逐渐与泄漏流中的剪切层空化连成一片,形成稳定的泄漏空化区,流量越小,空化区面积越大,叶尖的压力脉动幅值也随着空化区面积增大而升高,由于空化区对称分布,压力脉动由叶片通过频率主导;进一步降低空化数时,开始出现各类空化不稳定现象,小流量下出现明显的回流涡空化,大流量下出现同步旋转空化,后者会引起大幅的压力振荡,同时会导致扬程部分下降。空化区进一步发展,导致大流量下发生低频轴向流动不稳定现象,空化喘振。空化区发展至叶轮出口时,影响出口液流角,诱导轮完全失去作功能力,发生空化性能断裂。
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关键词
诱导轮
空化
可视化
压力脉动
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职称材料
诱导轮液氧空化流动特性数值仿真
被引量:
3
8
作者
项乐
李春乐
+1 位作者
许开富
张凯
《火箭推进》
CAS
北大核心
2024年第3期11-18,共8页
诱导轮是决定涡轮泵抗空化能力的关键部件,为了揭示诱导轮内部液氧空化流动特性,建立了基于能量方程源项修正的低温空化数值计算方法,同时耦合了液氧物性随温度变化关系,利用经典低温空化和诱导轮空化试验数据进行了充分验证,对某三叶...
诱导轮是决定涡轮泵抗空化能力的关键部件,为了揭示诱导轮内部液氧空化流动特性,建立了基于能量方程源项修正的低温空化数值计算方法,同时耦合了液氧物性随温度变化关系,利用经典低温空化和诱导轮空化试验数据进行了充分验证,对某三叶片诱导轮内部液氧空化流动进行了仿真分析。结果表明:低温介质空化过程中与周围液体存在剧烈的能量交换,但只有一部分空化溃灭释放的热量被传递至周围流场,通过调节能量方程源项中空化溃灭释热比例可使空化区尾部温度场预测精度提升0.5%。对比等温计算,考虑热效应后,液氧空化区范围和内部汽相体积分数大幅减小,对流道的阻塞程度降低,有效延缓了诱导轮扬程断裂。对3种温度下液氧空化流动进行仿真研究,发现液氧温度越高,空化范围越小,同时空化区温降越大,诱导轮空化性能改善也越显著。
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关键词
诱导轮
液氧空化
数值仿真
空化模型
热效应
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职称材料
宽工作范围诱导轮空化不稳定及抑制
被引量:
1
9
作者
项乐
许开富
+3 位作者
陈晖
谭永华
李雨濛
林荣浩
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期2327-2337,共11页
涡轮泵是液体火箭发动机的心脏,在特定工况下其内部会发生空化不稳定现象,导致涡轮泵振动量级大幅增加,严重影响发动机整机工作可靠性.以决定涡轮泵抗空化能力的关键部件诱导轮为研究对象,利用空化可视化实验和数值仿真对其内部空化流...
涡轮泵是液体火箭发动机的心脏,在特定工况下其内部会发生空化不稳定现象,导致涡轮泵振动量级大幅增加,严重影响发动机整机工作可靠性.以决定涡轮泵抗空化能力的关键部件诱导轮为研究对象,利用空化可视化实验和数值仿真对其内部空化流动特性进行深入分析,获得60%~120%设计点流量范围完整空化性能曲线,提出一种基于壳体改进的旋转空化抑制措施,并揭示抑制机理.结果表明:该型诱导轮抗空化能力随流量降低逐渐增强,空化首先发生在泄漏涡中,随空化数降低,泄漏涡空化逐渐沿吸力面向下游发展,影响相邻叶片冲角,在小流量范围诱发显著的1.2倍叶轮转频超同步旋转空化现象,直至空化延伸至叶片流道出口,导致扬程断裂;在叶尖前缘壳体设置台阶不会影响诱导轮稳态空化性能,但会改变泄漏涡空化的发展规律,使其呈现向上游摆动的趋势,削弱对相邻叶片冲角的影响,实现对全流量范围旋转空化的有效抑制.文章研究对于降低涡轮泵振动量级,进一步提升液体火箭发动机工作可靠性有一定指导意义.
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关键词
涡轮泵
空化不稳定
数值仿真
可视化实验
抑制技术
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职称材料
基于对流换热的低温空化流动数值模拟研究
被引量:
6
10
作者
项乐
谭永华
+1 位作者
陈晖
李雨濛
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期1314-1323,共10页
为了考虑低温介质的热力学效应对空化发展的影响,基于气泡表面对流换热平衡建立了温降与气泡生长的关系,引入夹带理论估计了对流换热系数,并对一种输运型空化模型进行修正,将修正后的空化模型以二次开发的形式嵌入至商业软件中,同时引...
为了考虑低温介质的热力学效应对空化发展的影响,基于气泡表面对流换热平衡建立了温降与气泡生长的关系,引入夹带理论估计了对流换热系数,并对一种输运型空化模型进行修正,将修正后的空化模型以二次开发的形式嵌入至商业软件中,同时引入能量方程源项以及物性参数随温度变化关系,对二维翼型表面空化流动进行数值仿真,通过与实验结果的对比,发现计算结果与实验结果符合较好,修正后的空化模型能够更好地预测空化区内温度的分布,最大温降偏差由62.18%降低至7.14%,平均温度偏差由0.59%降低至0.28%。考虑热效应之后,空化区主要由气液混合组成,来自主流的液体一部分经对流传递至空化区,一部分在翼型头部和气液界面处发生空化形成蒸汽,导致空化区气相体积分数显著减小,空化区与主流之间的界面变得模糊,最大温降和压降均发生在翼型头部位置。
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关键词
低温
空化模型
热力学效应
对流换热
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职称材料
不同添加剂对库布齐沙漠4种灌木青贮pH值和有机酸的影响
被引量:
3
11
作者
项乐
蒙仲举
+1 位作者
丁茹
张吉树
《内蒙古林业科技》
2022年第1期1-4,共4页
青贮饲料的pH值和有机酸含量能够直观地反映青贮饲料的品质,是衡量青贮饲料质量的重要指标。本研究以库布齐沙漠北沙柳、柠条锦鸡儿、杨柴+花棒、甘草为对象,通过添加0.2‰乳酸菌、1.0‰纤维素酶、3.0%DM糖蜜和0.5‰青贮专用复合酶对青...
青贮饲料的pH值和有机酸含量能够直观地反映青贮饲料的品质,是衡量青贮饲料质量的重要指标。本研究以库布齐沙漠北沙柳、柠条锦鸡儿、杨柴+花棒、甘草为对象,通过添加0.2‰乳酸菌、1.0‰纤维素酶、3.0%DM糖蜜和0.5‰青贮专用复合酶对青贮饲料pH值和有机酸的影响。结果表明:(1)各处理方法均使青贮pH值降低,其中添加纤维素酶制剂和糖蜜制剂后北沙柳、柠条锦鸡儿青贮效果明显,杨柴+花棒、甘草青贮效果不明显。(2)添加纤维素酶制剂和糖蜜制剂后北沙柳pH值较对照组分别降低0.97(P<0.05)、0.51(P<0.05),乳酸含量较对照组分别增加17.03 mg·g^(-1)、7.64 mg·g^(-1),乙酸含量较对照组分别增加0.43 mg·g^(-1)、1.11 mg·g^(-1)。(3)添加纤维素酶制剂和糖蜜制剂后柠条锦鸡儿pH值较对照组分别降低0.68(P<0.05)、0.51(P<0.05),乳酸含量较对照组分别增加74.22 mg·g^(-1)(P<0.05)、74.92 mg·g^(-1)(P<0.05),乙酸含量较对照组分别增加2.64 mg·g^(-1)、4.35 mg·g^(-1)。
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关键词
添加剂
沙生灌木
青贮饲料
PH值
有机酸
库布齐沙漠
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职称材料
基于正交优化设计的诱导轮空化性能研究
被引量:
9
12
作者
张亚太
陈晖
+3 位作者
项乐
陈炜
许开富
李雨濛
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期343-352,共10页
为了研究不同结构因素对诱导轮空化性能的影响及主次顺序,基于正交优化设计,采用数值模拟的方法,通过诱导轮可视化试验进行验证,对某型诱导轮及其改型进行了分析。仿真计算得到的不同空化数下空穴形态与实验结果吻合较好,断裂空化数的...
为了研究不同结构因素对诱导轮空化性能的影响及主次顺序,基于正交优化设计,采用数值模拟的方法,通过诱导轮可视化试验进行验证,对某型诱导轮及其改型进行了分析。仿真计算得到的不同空化数下空穴形态与实验结果吻合较好,断裂空化数的计算结果与实验结果误差为0.3%。仿真及实验结果表明,诱导轮发生扬程断裂不仅与空穴区占流道体积的大小有关,还与空穴区在流道中分布的位置有关,空穴区位置越靠后,越容易发生扬程断裂;对诱导轮空化性能及水力效率影响最大的结构因素为入口安放角,其次为入口修圆包角;入口等螺距段长度和变螺距段长度较小时可以提高诱导轮的空化性能。
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关键词
诱导轮
空化
正交优化设计
数值模拟
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职称材料
基于Omega涡识别理论的自适应空化流动模型
被引量:
3
13
作者
屈念冲
许开富
+2 位作者
项乐
林荣浩
党枭睿
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期73-85,共13页
液体火箭发动机涡轮泵内存在多种空化类型,其发生机理有所不同,现有数值计算方法通常采用同一套模型预测所有类型空化,导致预测精度不足。为提高复杂空化流动的计算精度,提出了自适应空化流动模型。基于先进的Omega涡识别理论和ZGB空化...
液体火箭发动机涡轮泵内存在多种空化类型,其发生机理有所不同,现有数值计算方法通常采用同一套模型预测所有类型空化,导致预测精度不足。为提高复杂空化流动的计算精度,提出了自适应空化流动模型。基于先进的Omega涡识别理论和ZGB空化模型建立了相变系数自适应调整方法,以涡轮泵内两种典型空化(附着空化和泄漏涡空化)为对象,利用翼型实验对模型进行了验证。首先对比了几种涡识别方法的差异,发现Omega方法对阈值不敏感且物理意义明确,适合作为相变系数的取值依据;分析了相变系数对附着空化和泄漏涡空化的影响规律及两种典型空化的形成机理。结果表明:自适应模型相比ZGB模型,对泄漏涡空化的预测精度在大间隙下提升了约181%,小间隙提升了约27%,对附着空化的预测更接近实验结果;附着空化是吸力面脱落涡形成的原因,间隙泄漏流场的涡带和剪切层空化是由间隙泄漏涡和分离涡共同作用形成的。
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关键词
空化模型
Omega涡识别
相变系数
附着空化
叶顶间隙泄漏涡空化
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职称材料
基于熵产理论的水翼空化特性研究
被引量:
8
14
作者
张亚太
杨宝锋
+2 位作者
陈炜
陈晖
项乐
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第7期1490-1497,共8页
为了对空化流场中的能量损失做出定向、定量的评价,引入熵产理论对绕二维水翼流场进行了分析。以NACA0009翼型为计算模型,选用k-ω湍流模型以及ZGB空化模型对翼型的外特性进行了数值仿真并与实验结果进行了对比,发现计算结果与实验结果...
为了对空化流场中的能量损失做出定向、定量的评价,引入熵产理论对绕二维水翼流场进行了分析。以NACA0009翼型为计算模型,选用k-ω湍流模型以及ZGB空化模型对翼型的外特性进行了数值仿真并与实验结果进行了对比,发现计算结果与实验结果符合较好。仿真结果表明,熵产与翼型外特性之间有明显的相关性,在升力系数和阻力系数发生突变的时候,熵产和能量损失也发生剧烈变化;在流场中湍流耗散熵产始终占80%以上,大空化数下壁面熵产占比在10%左右,不可以忽略;能量损失总是集中分布在空穴的末端和翼型的尾端;空化数在0.6~0.4时,空穴会发生大尺度周期性脱落,造成流场的损失增大,但是当空化数<0.4时,空穴变得比较稳定,使得流场比较稳定,损失减小。分析表明,熵产理论可以应用于空化流场分析中。
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关键词
熵产
数值模拟
水翼
空化
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职称材料
水翼非定常空化流动中湍流模型研究
被引量:
7
15
作者
李雨濛
陈晖
+1 位作者
项乐
张亚太
《火箭推进》
CAS
2019年第6期29-37,共9页
为了改进常规RANS方法中标准k-ε模型过渡预测流场涡黏性的问题,对几种标准k-ε模型的修正模型在空化流动的模拟中进行了应用评价,将修正后的湍流模型以二次开发的形式嵌入至商用CFD软件中,对某二维翼型表面空化流动进行了非定常数值仿...
为了改进常规RANS方法中标准k-ε模型过渡预测流场涡黏性的问题,对几种标准k-ε模型的修正模型在空化流动的模拟中进行了应用评价,将修正后的湍流模型以二次开发的形式嵌入至商用CFD软件中,对某二维翼型表面空化流动进行了非定常数值仿真。结果表明:采用MFBM模型计算得到的翼型升力系数频率与实验偏差最小,达到0.6%;翼型表面非定常空化形态与实验结果最接近,具备最佳的计算效果。同时基于计算结果揭示了翼型表面非定常空化流动的产生机理,发现逆压梯度引起的反向射流作用导致空化云脱落,脱落后的空化云溃灭会改变翼型表面压力分布,造成空化云周期性脱落,进一步导致翼型升力系数周期性变化。
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关键词
水翼
空化流动
非定常
湍流模型
MFBM
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职称材料
壳体开槽对诱导轮空化性能影响的数值分析
被引量:
1
16
作者
李炎栋
赵强
+1 位作者
胡海峰
项乐
《火箭推进》
CAS
北大核心
2024年第2期122-129,共8页
为了提高诱导轮的空化性能,建立了壳体开槽诱导轮模型,采用数值计算方法对比了基准结构诱导轮和壳体开槽诱导轮的空化流动特性,通过分析不同空化数下叶片吸力面压力分布、诱导轮内部空化区的分布状态及扬程系数的变化,揭示了壳体开槽提...
为了提高诱导轮的空化性能,建立了壳体开槽诱导轮模型,采用数值计算方法对比了基准结构诱导轮和壳体开槽诱导轮的空化流动特性,通过分析不同空化数下叶片吸力面压力分布、诱导轮内部空化区的分布状态及扬程系数的变化,揭示了壳体开槽提高诱导轮空化性能的详细机理。结果表明:壳体开槽改变了叶尖泄漏流的发展方向,在叶尖附近形成大尺度涡流,减小了压力面和吸力面之间的压力梯度,改善了诱导轮内部的压力分布。壳体开槽诱导轮的初生空化数小于基准结构诱导轮,对空化的产生有抑制作用;随着空化数从0.37减小到0.086,空化区域不断扩大,扬程系数几乎保持不变。相同空化数下,壳体开槽诱导轮的扬程系数略低于基准结构,但空化区明显较小,对空化的发展有一定的抑制作用。随着空化数的进一步减小,当空化数达到某个值附近,扬程系数先略微上升后再陡降直至发生空化断裂,壳体开槽诱导轮的临界空化数更小;从空化初生至空化断裂,壳体开槽诱导轮较基准结构诱导轮空化性能均有所提升。
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关键词
壳体开槽
空化数
扬程系数
空化性能
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职称材料
科学推进防沙治沙 巩固生态建设成果
17
作者
郝文兵
项乐
《内蒙古林业》
2023年第7期11-12,共2页
包头市是黄河流域生态保护和高质量发展重点地区,也是全国重要生态系统保护和修复重大工程建设的重要区域。多年来,包头市委、市政府始终把国土绿化、防沙治沙作为全市经济和社会发展的一件大事、要事来抓,特别是党的十八大以来。
关键词
经济和社会发展
防沙治沙
国土绿化
重大工程建设
生态系统保护
包头市委
党的十八大以来
生态建设成果
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职称材料
题名
台阶壳体对诱导轮空化流动特性影响的数值研究
1
作者
许啸雨
项乐
陈晖
许开富
林荣浩
机构
西安航天动力研究所
出处
《应用力学学报》
北大核心
2025年第5期1016-1026,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.613321)。
文摘
液体火箭发动机的可重复使用和大范围变推力对作为心脏部件的涡轮泵做功能力提出了极高的要求,诱导轮是决定涡轮泵抗空化能力的关键部件。空化流动特性对来流条件比较敏感,通过修改诱导轮入口壳体结构特征,可能有利于诱导轮空化性能的提升。采用先进的自适应空化模型对某典型三叶片诱导轮内空化流动特性进行数值仿真研究,首先基于可视化实验结果对数值仿真方法进行充分验证,发现采用的数值方法能够较好预测诱导轮内部空化形态和空化性能。基于数值仿真对匹配不同阶梯壳体的诱导轮内部空化流动特性进行深入分析,结果表明,扩张角为30°时的阶梯壳体性能最优,阶梯扩张使得诱导轮上游间隙增大,减弱了流体激振效应,在泄漏涡空化起始处,阶梯壳体形成类似回流涡的结构,对泄漏涡空化的涡心产生引导作用,导致空化区向上游发展,同时阶梯将空化区分割开,抑制了向下游发展的空化气泡,从而减小空化区对流道的堵塞和对相邻叶片入口冲角的干扰,进而提升诱导轮的空化性能并稳定了流道内流态。
关键词
高速诱导轮
叶顶间隙泄漏涡空化
空化不稳定
阶梯壳体
空化模型
Keywords
high-speed inducer
tip clearance leakage vortex cavitation
cavitation instability
step-shaped shell
cavitation model
分类号
TV131.32 [水利工程—水力学及河流动力学]
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职称材料
题名
槽型结构对液氧涡轮泵液封轮性能的影响
2
作者
钟磊
许开富
王凯
项乐
吴登昊
王晓晖
机构
江苏大学流体机械工程技术研究中心
西安航天动力研究所
中国计量大学计量测试与仪器学院
兰州理工大学能源与动力工程学院
出处
《流体机械》
北大核心
2025年第7期69-78,共10页
文摘
为了提高液封轮的气液界面稳定性和低温空化特性,分析了不同槽型结构对液氧涡轮泵首级液封轮密封性能和低温空化特性的影响。结果表明,液封轮密封性能受槽型/叶片结构、流道导向设计(径向/后倾/后弯)及构型(叶片式/流道式)共同影响。径向叶片结构在实现低泄漏和低温升方面优势突出,是大多数工况的优选。较径向流道结构,径向叶片结构泄漏量降低96.3%,轴功率增加14.8%,封压功率比下降2%。后倾/后弯叶片结构通过优化导流,显著提升气液界面稳定性,是追求稳定性的首选。后倾/后弯结构的槽外间隙中形成回流涡旋,较径向流道结构,轴功率分别增加约14.8%和25.0%,流道式结构(尤其后倾式)在高转速下可作为替代方案。研究结果可为液氧涡轮泵液封轮的设计提供参考。
关键词
液封轮
液氧涡轮泵
槽型结构
密封性能
低温空化特性
Keywords
liquid‑sealing impeller
liquid oxygen turbopump
groove structure
sealing performance
cryogenic cavitation characteristics
分类号
TH312 [机械工程—机械制造及自动化]
V434.2 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
液体火箭发动机诱导轮空化热力学效应研究
被引量:
7
3
作者
项乐
陈晖
谭永华
刘诗鑫
许开富
张亚太
机构
西安航天动力研究所
航天推进技术研究院
西安航天动力研究所
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期812-819,共8页
基金
国家重大基础研究项目(613321)。
文摘
为了研究空化热力学效应,以模型诱导轮为研究对象,改变流量、水温等条件,对其内部空化流动进行了可视化实验研究,完整记录了从空化初生至性能断裂点各工况的空化区形态。结果表明:温度对诱导轮无空化水力性能没有显著影响,但是高温下诱导轮的空化性能断裂点被显著延后,体现了热力学效应的影响。对比不同温度下的空化区形态,发现热力学效应的强弱与流动工况密切相关,在小空化数下体现得更为显著。同时引入一种半经验的理论模型预测热效应对空化性能的影响,小流量(Φ=0.071)下预测结果与实验结果平均偏差为5.5%,大流量(Φ=0.088)下平均偏差为10.8%,验证了模型在本文应用条件下的可靠性。
关键词
液体火箭发动机
诱导轮
空化
热力学效应
可视化
Keywords
Liquid rocket engine
Inducer
Cavitation
Thermodynamic effect
Visualization
分类号
TV131.32 [水利工程—水力学及河流动力学]
V431 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
诱导轮超同步旋转空化传播机理
被引量:
10
4
作者
项乐
李春乐
许开富
陈晖
机构
西安航天动力研究所
出处
《火箭推进》
CAS
2022年第2期76-85,共10页
基金
国家重大基础研究(613321)。
文摘
为了揭示超同步旋转空化的传播机理,对二维平板叶栅内部非定常空化流动进行数值模拟研究,叶栅的几何参数和模拟工况均来自真实诱导轮试验结果。结果表明:仿真预测的叶栅空化断裂点与试验结果接近,随空化数下降空化区的演变规律与试验结果一致。在一定的空化数范围出现传播频率比为1.1~1.4的旋转空化现象,对流场细节的深入分析发现空化区与来流冲角的相互作用是空化区波动沿周向超同步传播的机理。空化区与叶片前缘的冲角是呈正相关的,同时空化区增大会在尾缘诱发顺时针涡扰动,空化区减小会在尾缘诱发逆时针涡扰动,当扰动达到叶片喉部位置时,会对相邻叶片产生影响,空化区增加会导致相邻叶片冲角减小,相应空化区也减小,空化区减小会导致相邻叶片前缘冲角增大,相应空化区增大,如此循环往复,形成空化区波动沿周向的超同步传播。
关键词
诱导轮
超同步旋转空化
传播机理
平板叶栅
Keywords
inducer
super-synchronous rotating cavitation
propagation mechanism
plate cascade
分类号
TV131.32 [水利工程—水力学及河流动力学]
V431 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
水温对空化流动影响的数值研究
被引量:
8
5
作者
项乐
谭永华
陈晖
许开富
机构
西安航天动力研究所液体火箭发动机技术重点实验室
航天推进技术研究院
西安航天动力研究所
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期1324-1333,共10页
基金
国家重大基础研究项目(613321)。
文摘
为了研究温度升高对翼型表面空化流动的影响,以水为介质,首先对几种现有空化模型的预测能力进行了对比分析,发现Singhal模型能够较准确预测空化区的形状、压力和温度分布。通过添加空化引起的能量源项、耦合介质物性参数与温度关系等方式考虑了热力学效应的影响,并利用现有实验数据充分验证了仿真方法的可靠性,发现考虑热力学效应对压力分布影响较小,但是会导致空化区最大温降减小10%左右。基于建立的仿真方法,对298K^393K温度范围内空化流动进行数值仿真,发现空化区温降随温度升高而增大,但是空化区面积随温度变化在T=353K存在拐点,T<353K时,空化区面积随温度升高而增大;而T≥353K时,空化区随温度升高而减小。最后研究了雷诺数变化对空化发展的影响,发现雷诺数增大有一定促进作用,而温度升高同时导致热力学效应增强(抑制空化)和雷诺数增大(促进空化),正是这两种相反作用之间的平衡决定着温度对空化流动的影响。
关键词
液体火箭发动机
温度
空化模型
热力学效应
翼型表面
Keywords
Liquid rocket engine
Temperature
Cavitation model
Thermodynamic effect
Hydrofoil surface
分类号
V431 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
探针支杆对压气机转子性能及流场影响的数值模拟研究
被引量:
17
6
作者
马宏伟
项乐
机构
北京航空航天大学能源与动力工程学院/航空发动机气动热力国家级重点实验室
先进航空发动机协同创新中心
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第12期2288-2295,共8页
基金
国家自然科学基金(51161130525)
文摘
为了研究探针支杆对压气机转子性能及流场的影响,以低速轴流压气机单转子为研究对象,利用定常和非定常计算方法分析了在转子叶片上游50%弦长位置处安装探针支杆后转子整体性能及流场结构的变化。结果表明:支杆的存在会使压气机转子设计点静压升下降1.09%,损失增大8%;近失速点静压升下降0.8%,损失增大4.2%。同时支杆尾迹会周期性改变泄漏涡的形态与强度,不会改变泄漏涡破碎导致的泄漏涡脱落频率。支杆尾迹造成的非定常效应使叶尖区域局部总压升有所升高,在近失速工况下,总压升提高更显著。
关键词
数值模拟
探针支杆
转子
泄漏涡
Keywords
Numerical simulation
Probe support
Rotor
Leakage vortex
分类号
V231.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
诱导轮空化流动特性实验研究
被引量:
14
7
作者
项乐
陈晖
谭永华
许开富
刘军年
机构
西安航天动力研究所液体火箭发动机技术重点实验室
航天推进技术研究院
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第12期125-132,共8页
基金
国家重大基础研究项目(613321)
文摘
为了深入研究诱导轮内部的空化流动特性,基于诱导轮空化流动可视化实验台进行了一系列实验,获取了诱导轮的外特性、空化区发展过程以及相应的压力脉动特性。结果表明:流量越大,空化性能曲线越早发生断裂,但存在某个流量使诱导轮具备最佳空化性能;随着空化数的降低,空化首先发生于泄漏涡中,泄漏涡空化逐渐与泄漏流中的剪切层空化连成一片,形成稳定的泄漏空化区,流量越小,空化区面积越大,叶尖的压力脉动幅值也随着空化区面积增大而升高,由于空化区对称分布,压力脉动由叶片通过频率主导;进一步降低空化数时,开始出现各类空化不稳定现象,小流量下出现明显的回流涡空化,大流量下出现同步旋转空化,后者会引起大幅的压力振荡,同时会导致扬程部分下降。空化区进一步发展,导致大流量下发生低频轴向流动不稳定现象,空化喘振。空化区发展至叶轮出口时,影响出口液流角,诱导轮完全失去作功能力,发生空化性能断裂。
关键词
诱导轮
空化
可视化
压力脉动
Keywords
inducer
cavitation
visualization
pressure fluctuation
分类号
TH312 [机械工程—机械制造及自动化]
TV131.3 [水利工程—水力学及河流动力学]
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职称材料
题名
诱导轮液氧空化流动特性数值仿真
被引量:
3
8
作者
项乐
李春乐
许开富
张凯
机构
西安航天动力研究所
出处
《火箭推进》
CAS
北大核心
2024年第3期11-18,共8页
基金
国家重大基础研究项目(613321)。
文摘
诱导轮是决定涡轮泵抗空化能力的关键部件,为了揭示诱导轮内部液氧空化流动特性,建立了基于能量方程源项修正的低温空化数值计算方法,同时耦合了液氧物性随温度变化关系,利用经典低温空化和诱导轮空化试验数据进行了充分验证,对某三叶片诱导轮内部液氧空化流动进行了仿真分析。结果表明:低温介质空化过程中与周围液体存在剧烈的能量交换,但只有一部分空化溃灭释放的热量被传递至周围流场,通过调节能量方程源项中空化溃灭释热比例可使空化区尾部温度场预测精度提升0.5%。对比等温计算,考虑热效应后,液氧空化区范围和内部汽相体积分数大幅减小,对流道的阻塞程度降低,有效延缓了诱导轮扬程断裂。对3种温度下液氧空化流动进行仿真研究,发现液氧温度越高,空化范围越小,同时空化区温降越大,诱导轮空化性能改善也越显著。
关键词
诱导轮
液氧空化
数值仿真
空化模型
热效应
Keywords
inducer
LOX cavitation
numerical simulation
cavitation model
thermal effect
分类号
TV131.32 [水利工程—水力学及河流动力学]
V431 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
宽工作范围诱导轮空化不稳定及抑制
被引量:
1
9
作者
项乐
许开富
陈晖
谭永华
李雨濛
林荣浩
机构
西安航天动力研究所
航天液体动力全国重点实验室
航天推进技术研究院
出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期2327-2337,共11页
基金
国家重大基础研究项目(621123)
xxx稳定支持项目资助。
文摘
涡轮泵是液体火箭发动机的心脏,在特定工况下其内部会发生空化不稳定现象,导致涡轮泵振动量级大幅增加,严重影响发动机整机工作可靠性.以决定涡轮泵抗空化能力的关键部件诱导轮为研究对象,利用空化可视化实验和数值仿真对其内部空化流动特性进行深入分析,获得60%~120%设计点流量范围完整空化性能曲线,提出一种基于壳体改进的旋转空化抑制措施,并揭示抑制机理.结果表明:该型诱导轮抗空化能力随流量降低逐渐增强,空化首先发生在泄漏涡中,随空化数降低,泄漏涡空化逐渐沿吸力面向下游发展,影响相邻叶片冲角,在小流量范围诱发显著的1.2倍叶轮转频超同步旋转空化现象,直至空化延伸至叶片流道出口,导致扬程断裂;在叶尖前缘壳体设置台阶不会影响诱导轮稳态空化性能,但会改变泄漏涡空化的发展规律,使其呈现向上游摆动的趋势,削弱对相邻叶片冲角的影响,实现对全流量范围旋转空化的有效抑制.文章研究对于降低涡轮泵振动量级,进一步提升液体火箭发动机工作可靠性有一定指导意义.
关键词
涡轮泵
空化不稳定
数值仿真
可视化实验
抑制技术
Keywords
turbopump
cavitation instabilities
numerical simulation
visualization experiment
suppression technique
分类号
TV131.32 [水利工程—水力学及河流动力学]
V431 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
基于对流换热的低温空化流动数值模拟研究
被引量:
6
10
作者
项乐
谭永华
陈晖
李雨濛
机构
西安航天动力研究所液体火箭发动机技术重点实验室
航天推进技术研究院
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期1314-1323,共10页
基金
国家重大基础研究项目(613321)
文摘
为了考虑低温介质的热力学效应对空化发展的影响,基于气泡表面对流换热平衡建立了温降与气泡生长的关系,引入夹带理论估计了对流换热系数,并对一种输运型空化模型进行修正,将修正后的空化模型以二次开发的形式嵌入至商业软件中,同时引入能量方程源项以及物性参数随温度变化关系,对二维翼型表面空化流动进行数值仿真,通过与实验结果的对比,发现计算结果与实验结果符合较好,修正后的空化模型能够更好地预测空化区内温度的分布,最大温降偏差由62.18%降低至7.14%,平均温度偏差由0.59%降低至0.28%。考虑热效应之后,空化区主要由气液混合组成,来自主流的液体一部分经对流传递至空化区,一部分在翼型头部和气液界面处发生空化形成蒸汽,导致空化区气相体积分数显著减小,空化区与主流之间的界面变得模糊,最大温降和压降均发生在翼型头部位置。
关键词
低温
空化模型
热力学效应
对流换热
Keywords
Cryogenic
Cavitation model
Thermodynamic effect
Convection heat transfer
分类号
V434.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
不同添加剂对库布齐沙漠4种灌木青贮pH值和有机酸的影响
被引量:
3
11
作者
项乐
蒙仲举
丁茹
张吉树
机构
内蒙古农业大学沙漠治理学院
内蒙古库布其沙漠技术研究院
出处
《内蒙古林业科技》
2022年第1期1-4,共4页
基金
国家重点研发计划(2017YFC0504506,2016YFC0500906)
2017年内蒙古自治区科技重大专项“沙漠地区有机农业建设模式研究与产业化示范”。
文摘
青贮饲料的pH值和有机酸含量能够直观地反映青贮饲料的品质,是衡量青贮饲料质量的重要指标。本研究以库布齐沙漠北沙柳、柠条锦鸡儿、杨柴+花棒、甘草为对象,通过添加0.2‰乳酸菌、1.0‰纤维素酶、3.0%DM糖蜜和0.5‰青贮专用复合酶对青贮饲料pH值和有机酸的影响。结果表明:(1)各处理方法均使青贮pH值降低,其中添加纤维素酶制剂和糖蜜制剂后北沙柳、柠条锦鸡儿青贮效果明显,杨柴+花棒、甘草青贮效果不明显。(2)添加纤维素酶制剂和糖蜜制剂后北沙柳pH值较对照组分别降低0.97(P<0.05)、0.51(P<0.05),乳酸含量较对照组分别增加17.03 mg·g^(-1)、7.64 mg·g^(-1),乙酸含量较对照组分别增加0.43 mg·g^(-1)、1.11 mg·g^(-1)。(3)添加纤维素酶制剂和糖蜜制剂后柠条锦鸡儿pH值较对照组分别降低0.68(P<0.05)、0.51(P<0.05),乳酸含量较对照组分别增加74.22 mg·g^(-1)(P<0.05)、74.92 mg·g^(-1)(P<0.05),乙酸含量较对照组分别增加2.64 mg·g^(-1)、4.35 mg·g^(-1)。
关键词
添加剂
沙生灌木
青贮饲料
PH值
有机酸
库布齐沙漠
Keywords
additive
sand shrub
silage
pH value
organic acid
Kubuqi Desert
分类号
S816 [农业科学—饲料科学]
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职称材料
题名
基于正交优化设计的诱导轮空化性能研究
被引量:
9
12
作者
张亚太
陈晖
项乐
陈炜
许开富
李雨濛
机构
西安航天动力研究所液体火箭发动机国防科技重点实验室
西安航天动力研究所
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期343-352,共10页
基金
国家重大基础研究项目(613321)。
文摘
为了研究不同结构因素对诱导轮空化性能的影响及主次顺序,基于正交优化设计,采用数值模拟的方法,通过诱导轮可视化试验进行验证,对某型诱导轮及其改型进行了分析。仿真计算得到的不同空化数下空穴形态与实验结果吻合较好,断裂空化数的计算结果与实验结果误差为0.3%。仿真及实验结果表明,诱导轮发生扬程断裂不仅与空穴区占流道体积的大小有关,还与空穴区在流道中分布的位置有关,空穴区位置越靠后,越容易发生扬程断裂;对诱导轮空化性能及水力效率影响最大的结构因素为入口安放角,其次为入口修圆包角;入口等螺距段长度和变螺距段长度较小时可以提高诱导轮的空化性能。
关键词
诱导轮
空化
正交优化设计
数值模拟
Keywords
Inducer
Cavitation
Orthogonal experiment
Numerical simulation
分类号
TV131.32 [水利工程—水力学及河流动力学]
V431 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
基于Omega涡识别理论的自适应空化流动模型
被引量:
3
13
作者
屈念冲
许开富
项乐
林荣浩
党枭睿
机构
西安航天动力研究所
西安航天动力研究所液体火箭发动机技术重点实验室
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期73-85,共13页
文摘
液体火箭发动机涡轮泵内存在多种空化类型,其发生机理有所不同,现有数值计算方法通常采用同一套模型预测所有类型空化,导致预测精度不足。为提高复杂空化流动的计算精度,提出了自适应空化流动模型。基于先进的Omega涡识别理论和ZGB空化模型建立了相变系数自适应调整方法,以涡轮泵内两种典型空化(附着空化和泄漏涡空化)为对象,利用翼型实验对模型进行了验证。首先对比了几种涡识别方法的差异,发现Omega方法对阈值不敏感且物理意义明确,适合作为相变系数的取值依据;分析了相变系数对附着空化和泄漏涡空化的影响规律及两种典型空化的形成机理。结果表明:自适应模型相比ZGB模型,对泄漏涡空化的预测精度在大间隙下提升了约181%,小间隙提升了约27%,对附着空化的预测更接近实验结果;附着空化是吸力面脱落涡形成的原因,间隙泄漏流场的涡带和剪切层空化是由间隙泄漏涡和分离涡共同作用形成的。
关键词
空化模型
Omega涡识别
相变系数
附着空化
叶顶间隙泄漏涡空化
Keywords
Cavitation model
Omega vortex identification
Phase-transition coefficient
Attached cavitation
Tip leakage vortex cavitation
分类号
V431 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
基于熵产理论的水翼空化特性研究
被引量:
8
14
作者
张亚太
杨宝锋
陈炜
陈晖
项乐
机构
西安航天动力研究所液体火箭发动机技术重点实验室
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第7期1490-1497,共8页
基金
国家重大基础研究项目(613321)
文摘
为了对空化流场中的能量损失做出定向、定量的评价,引入熵产理论对绕二维水翼流场进行了分析。以NACA0009翼型为计算模型,选用k-ω湍流模型以及ZGB空化模型对翼型的外特性进行了数值仿真并与实验结果进行了对比,发现计算结果与实验结果符合较好。仿真结果表明,熵产与翼型外特性之间有明显的相关性,在升力系数和阻力系数发生突变的时候,熵产和能量损失也发生剧烈变化;在流场中湍流耗散熵产始终占80%以上,大空化数下壁面熵产占比在10%左右,不可以忽略;能量损失总是集中分布在空穴的末端和翼型的尾端;空化数在0.6~0.4时,空穴会发生大尺度周期性脱落,造成流场的损失增大,但是当空化数<0.4时,空穴变得比较稳定,使得流场比较稳定,损失减小。分析表明,熵产理论可以应用于空化流场分析中。
关键词
熵产
数值模拟
水翼
空化
Keywords
Entropy production
Numerical simulation
Hydrofoil
Cavitation
分类号
TV131.32 [水利工程—水力学及河流动力学]
V431 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
水翼非定常空化流动中湍流模型研究
被引量:
7
15
作者
李雨濛
陈晖
项乐
张亚太
机构
西安航天动力研究所液体火箭发动机重点实验室
出处
《火箭推进》
CAS
2019年第6期29-37,共9页
基金
国家重大基础研究项目(613321)
文摘
为了改进常规RANS方法中标准k-ε模型过渡预测流场涡黏性的问题,对几种标准k-ε模型的修正模型在空化流动的模拟中进行了应用评价,将修正后的湍流模型以二次开发的形式嵌入至商用CFD软件中,对某二维翼型表面空化流动进行了非定常数值仿真。结果表明:采用MFBM模型计算得到的翼型升力系数频率与实验偏差最小,达到0.6%;翼型表面非定常空化形态与实验结果最接近,具备最佳的计算效果。同时基于计算结果揭示了翼型表面非定常空化流动的产生机理,发现逆压梯度引起的反向射流作用导致空化云脱落,脱落后的空化云溃灭会改变翼型表面压力分布,造成空化云周期性脱落,进一步导致翼型升力系数周期性变化。
关键词
水翼
空化流动
非定常
湍流模型
MFBM
Keywords
hydrofoil
cavitating flow
unsteady
turbulence model
MFBM
分类号
V431 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
TV131.32 [水利工程—水力学及河流动力学]
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职称材料
题名
壳体开槽对诱导轮空化性能影响的数值分析
被引量:
1
16
作者
李炎栋
赵强
胡海峰
项乐
机构
西安航天动力研究所航天液体动力全国重点实验室
出处
《火箭推进》
CAS
北大核心
2024年第2期122-129,共8页
基金
国家联合基金(U1737112)。
文摘
为了提高诱导轮的空化性能,建立了壳体开槽诱导轮模型,采用数值计算方法对比了基准结构诱导轮和壳体开槽诱导轮的空化流动特性,通过分析不同空化数下叶片吸力面压力分布、诱导轮内部空化区的分布状态及扬程系数的变化,揭示了壳体开槽提高诱导轮空化性能的详细机理。结果表明:壳体开槽改变了叶尖泄漏流的发展方向,在叶尖附近形成大尺度涡流,减小了压力面和吸力面之间的压力梯度,改善了诱导轮内部的压力分布。壳体开槽诱导轮的初生空化数小于基准结构诱导轮,对空化的产生有抑制作用;随着空化数从0.37减小到0.086,空化区域不断扩大,扬程系数几乎保持不变。相同空化数下,壳体开槽诱导轮的扬程系数略低于基准结构,但空化区明显较小,对空化的发展有一定的抑制作用。随着空化数的进一步减小,当空化数达到某个值附近,扬程系数先略微上升后再陡降直至发生空化断裂,壳体开槽诱导轮的临界空化数更小;从空化初生至空化断裂,壳体开槽诱导轮较基准结构诱导轮空化性能均有所提升。
关键词
壳体开槽
空化数
扬程系数
空化性能
Keywords
case grooving
cavitation number
head coefficient
cavitation performance
分类号
V434.21 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
科学推进防沙治沙 巩固生态建设成果
17
作者
郝文兵
项乐
机构
内蒙古包头市林业和草原灾害防控中心
内蒙古包头市湿地保护中心
出处
《内蒙古林业》
2023年第7期11-12,共2页
文摘
包头市是黄河流域生态保护和高质量发展重点地区,也是全国重要生态系统保护和修复重大工程建设的重要区域。多年来,包头市委、市政府始终把国土绿化、防沙治沙作为全市经济和社会发展的一件大事、要事来抓,特别是党的十八大以来。
关键词
经济和社会发展
防沙治沙
国土绿化
重大工程建设
生态系统保护
包头市委
党的十八大以来
生态建设成果
分类号
F32 [经济管理—产业经济]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
台阶壳体对诱导轮空化流动特性影响的数值研究
许啸雨
项乐
陈晖
许开富
林荣浩
《应用力学学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
槽型结构对液氧涡轮泵液封轮性能的影响
钟磊
许开富
王凯
项乐
吴登昊
王晓晖
《流体机械》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
液体火箭发动机诱导轮空化热力学效应研究
项乐
陈晖
谭永华
刘诗鑫
许开富
张亚太
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
7
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职称材料
4
诱导轮超同步旋转空化传播机理
项乐
李春乐
许开富
陈晖
《火箭推进》
CAS
2022
10
在线阅读
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职称材料
5
水温对空化流动影响的数值研究
项乐
谭永华
陈晖
许开富
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
8
在线阅读
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职称材料
6
探针支杆对压气机转子性能及流场影响的数值模拟研究
马宏伟
项乐
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
17
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职称材料
7
诱导轮空化流动特性实验研究
项乐
陈晖
谭永华
许开富
刘军年
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
14
在线阅读
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职称材料
8
诱导轮液氧空化流动特性数值仿真
项乐
李春乐
许开富
张凯
《火箭推进》
CAS
北大核心
2024
3
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职称材料
9
宽工作范围诱导轮空化不稳定及抑制
项乐
许开富
陈晖
谭永华
李雨濛
林荣浩
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
10
基于对流换热的低温空化流动数值模拟研究
项乐
谭永华
陈晖
李雨濛
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
6
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职称材料
11
不同添加剂对库布齐沙漠4种灌木青贮pH值和有机酸的影响
项乐
蒙仲举
丁茹
张吉树
《内蒙古林业科技》
2022
3
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职称材料
12
基于正交优化设计的诱导轮空化性能研究
张亚太
陈晖
项乐
陈炜
许开富
李雨濛
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
9
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职称材料
13
基于Omega涡识别理论的自适应空化流动模型
屈念冲
许开富
项乐
林荣浩
党枭睿
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
3
在线阅读
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职称材料
14
基于熵产理论的水翼空化特性研究
张亚太
杨宝锋
陈炜
陈晖
项乐
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
8
在线阅读
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职称材料
15
水翼非定常空化流动中湍流模型研究
李雨濛
陈晖
项乐
张亚太
《火箭推进》
CAS
2019
7
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职称材料
16
壳体开槽对诱导轮空化性能影响的数值分析
李炎栋
赵强
胡海峰
项乐
《火箭推进》
CAS
北大核心
2024
1
在线阅读
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职称材料
17
科学推进防沙治沙 巩固生态建设成果
郝文兵
项乐
《内蒙古林业》
2023
0
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职称材料
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