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基于熵产理论的叶顶间隙对混输泵能量损失的影响 被引量:1
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作者 史广泰 孙国栋 吕文娟 《西华大学学报(自然科学版)》 2025年第3期12-18,共7页
叶顶间隙的存在使得多相混输泵能量损失较大。为研究叶顶间隙对混输泵能量损失的影响规律,基于熵产理论在不同叶顶间隙下对混输泵内的能量损失进行分析。研究发现:叶轮内湍流耗散率大于导叶内湍流耗散率,湍流耗散率在叶轮中部出现最大值... 叶顶间隙的存在使得多相混输泵能量损失较大。为研究叶顶间隙对混输泵能量损失的影响规律,基于熵产理论在不同叶顶间隙下对混输泵内的能量损失进行分析。研究发现:叶轮内湍流耗散率大于导叶内湍流耗散率,湍流耗散率在叶轮中部出现最大值;叶顶间隙增大对导叶出口湍流耗散有较为明显的抑制效果;叶顶间隙的增加会导致叶轮中间区域的熵产增大、能量损失增加,且熵产最大值逐渐向后移动;叶轮壁面高熵产分布主要位于叶片压力面、叶顶间隙、叶片进口前缘以及进口轮毂附近;叶顶间隙尺寸不是衡量叶顶间隙损失的唯一指标,间隙损失也不与尺寸呈线性关系,而是受到其他运行工况共同决定。 展开更多
关键词 多相混输泵 叶顶间隙 熵产理论 多相流 能量损失
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启动方式对混流泵内主轴振动和压力脉动特性的影响
2
作者 曹一征 朱国俊 +2 位作者 宣奕帆 唐振博 王李科 《水电与抽水蓄能》 2025年第1期102-108,共7页
在混流泵的启动过程中,泵内压力脉动会与主轴径向振动相互影响从而引发水力激振现象,这种现象极易导致混流泵启动过程失稳。为了探索新型启动方式以降低混流泵启动过程出现失稳的风险,采集不同启动方式下混流泵内压力脉动和主轴径向振... 在混流泵的启动过程中,泵内压力脉动会与主轴径向振动相互影响从而引发水力激振现象,这种现象极易导致混流泵启动过程失稳。为了探索新型启动方式以降低混流泵启动过程出现失稳的风险,采集不同启动方式下混流泵内压力脉动和主轴径向振动信号,研究不同启动方式对压力脉动与主轴径向振动关联性的影响规律。结果表明:在混流泵启动的中后期,泵内压力脉动对主轴径向振动起引导作用;与线性启动和凸指数函数启动方式相比,凹指数函数启动方式下泵内压力脉动信号及主轴径向振动信号的总能量值最小;在凹指数函数启动时,泵内压力脉动与主轴径向振动耦合引发水力激振的概率最低。本研究可为混流泵启动过程中稳定性的改善提供依据。 展开更多
关键词 混流泵 启动方式 水力激振 信号处理 时间滞后互相关分析
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旋流泵叶轮流道固液两相流动不稳定性分析
3
作者 李洪彬 易伟 倪福生 《水道港口》 2024年第2期282-290,共9页
由于结构的特殊性以及固液两相存在的密度差,旋流泵在输送固液两相介质过程中,内部会出现多方面的不稳定性特征,基于Particle模型,运用ANSYS CFX软件对额定转速下旋流泵在不同流量下输送不同固相体积分数的多种工况进行了非定常数值模拟... 由于结构的特殊性以及固液两相存在的密度差,旋流泵在输送固液两相介质过程中,内部会出现多方面的不稳定性特征,基于Particle模型,运用ANSYS CFX软件对额定转速下旋流泵在不同流量下输送不同固相体积分数的多种工况进行了非定常数值模拟,分析了叶轮流道内的固相分布、压力脉动和叶轮径向力,从而深入了解叶轮内部不稳定性。结果表明:在C_(v)=5%体积分数下,0.8 Q_(d)、1.0 Q_(d)流量下叶轮流道内固相体积分布均匀,1.2 Q_(d)分布不均匀;在C_(v)=10%体积分数下,0.8 Q_(d)流量下分布均匀,1.0 Q_(d)和1.2 Q_(d)流量下分布不均匀;在C_(v)=20%体积分数下,0.8 Q_(d)、1.2 Q_(d)流量下分布均匀,1.0 Q_(d)分布不均匀;在C_(v)=20%、1.0 Q_(d)工况的一个旋转周期内,叶轮内部始终存在一个条形固相分布区域,且其旋转速度滞后于叶轮旋转速度。在1.0 Q_(d)流量下,随着固相体积分数的增加,各监测点压力系数幅值波动逐步变大;后缩腔监测点叶频处的幅值基本不变,叶轮流道内监测点轴频处的幅值逐步变大;在C_(v)=20%体积分数下,随着流量的增加,各监测点压力系数幅值波动先增后减,后缩腔监测点叶频处幅值逐步增大,流道内监测点轴频处的幅值先增后减。相同固相体积分数下,随着流量的增加,径向力逐步增大;不同固相体积分数下,随着体积分数的增加,0.8 Q_(d)流量下径向力波动不大,1.0 Q_(d)流量下波动逐步变大,1.2 Q_(d)流量下波动逐步变小。 展开更多
关键词 旋流泵 固液两相 压力脉动 径向力
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一种用于核电大型立式泵组振动治理的新方法
4
作者 刘明利 张辉仁 +2 位作者 夏莹沛 郭瑞 张成林 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期168-179,共12页
某核电厂多台大型立式泵组由于结构共振导致电机振动超标,先后通过动平衡、支撑调整、扭矩调整等方式进行振动治理,降振效果不佳并且振动反复发生。鉴于结构共振传统治理方案的局限性,并结合核电机组运行的特点,决定采用调谐质量阻尼技... 某核电厂多台大型立式泵组由于结构共振导致电机振动超标,先后通过动平衡、支撑调整、扭矩调整等方式进行振动治理,降振效果不佳并且振动反复发生。鉴于结构共振传统治理方案的局限性,并结合核电机组运行的特点,决定采用调谐质量阻尼技术用于泵组的振动治理。经过现场测绘、模型设计、强度校核、仿真分析、制作测试以及现场验证,降振效果显著,同时现场实施方便,对设备无需改动。通过该案例的介绍,为旋转机械振动治理提供了一种新的借鉴方法。 展开更多
关键词 调谐质量阻尼器 振动 固有频率 仿真分析
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内回流槽结构对罗茨泵内部流动特性的影响 被引量:1
5
作者 邢文帅 张帆 +4 位作者 赵菲菲 宋佳龙 张金凤 朱秀梅 唐兴鹏 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期448-455,共8页
针对罗茨泵工作时排气口气体压力高、基元容积内压力低以及气体回流引起出口气流脉动大等问题,应用Pumplinx对MB7300型罗茨泵进行全流场数值计算,通过Tecplot软件并采用Q准则对罗茨泵内流场涡结构进行定性分析,研究内回流槽厚度和角度2... 针对罗茨泵工作时排气口气体压力高、基元容积内压力低以及气体回流引起出口气流脉动大等问题,应用Pumplinx对MB7300型罗茨泵进行全流场数值计算,通过Tecplot软件并采用Q准则对罗茨泵内流场涡结构进行定性分析,研究内回流槽厚度和角度2个关键参数对罗茨泵内部流动的影响规律,尤其对出口压力脉动和流量脉动的影响.研究结果表明:内回流槽结构对进口侧流态改善效果不明显,但可以很好地降低排气压力脉动、流量脉动以及排气段涡流,内回流槽厚度越大,角度越大,效果越明显;内回流槽厚度、角度增大过大时,转子与机壳之间间隙增大,泄漏量增多,排气量降低幅度大幅升高;内回流槽厚度和角度存在较为优选的组合,在有效降低压力和流量脉动的同时,可最大限度降低流量的损失,综合考虑流量和出口脉动性能时,内回流槽角度约为45°,厚度约为7.5 mm时组合效果较好;如果使出口流量不出现负值,内置回流槽的尺寸应选择角度45°~60°,厚度7.5~10.0 mm.研究结果可为罗茨泵气流脉动和壳体结构优化设计提供一定依据. 展开更多
关键词 罗茨泵 内回流槽 气流脉动 压力脉动 涡流
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不同空化余量下高比转速轴流泵叶轮区压力脉动特性
6
作者 孙壮壮 张家敏 +3 位作者 汤方平 吕宁 王梦成 陈松山 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期80-88,共9页
为了研究空化对高比转速轴流泵叶轮区压力脉动的影响,以某比转速约1100的轴流泵为对象,通过压力脉动测量、高速摄影技术,分析了不同空化余量下叶轮区的压力脉动特性。研究结果表明:设计工况下空化自叶片前缘处产生,以叶顶泄漏涡(tip lea... 为了研究空化对高比转速轴流泵叶轮区压力脉动的影响,以某比转速约1100的轴流泵为对象,通过压力脉动测量、高速摄影技术,分析了不同空化余量下叶轮区的压力脉动特性。研究结果表明:设计工况下空化自叶片前缘处产生,以叶顶泄漏涡(tip leakage vortex,TLV)空化为主,大流量工况下空化自叶片进口边工作面产生,以片空化为主。随着空化余量的降低,空泡引起的流动阻塞及低压区范围扩大对叶轮区监测点压力脉动影响逐渐加大,叶片前缘监测点P_(1)及叶片尾缘监测点P_(3)的压力脉动变化主要表现为低频脉动成分增加,波形中高阶谐波成分降低;而叶轮中部监测点P_(2)受空泡运动扰动的影响,波形中高阶谐波分量上升,高频脉动成分增加。除设计流量和大流量工况下监测点P_(1)压力脉动强度呈现整体下降趋势,各监测点压力脉动强度分布中通常存在一个局部上升点,空化的产生在某个空化余量范围内导致叶轮区的脉动强度增大。该研究分析了不同空化余量下叶轮区压力脉动特性,结果可为轴流泵的安全稳定运行提供参考。 展开更多
关键词 轴流泵 水力机械 压力脉动 空化
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混流泵开机瞬态水力特性的试验与数值计算 被引量:23
7
作者 王乐勤 吴大转 +1 位作者 郑水英 胡征宇 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期751-755,共5页
采用试验研究与数值计算相结合的方法,获得混流泵瞬时开机的实验结果和数值计算模型.介绍了水泵瞬态试验装置和试验方法,给出了混流泵开机过程的试验结果,并将其与稳态假设的结果进行比较分析.基于水泵内特性建立了混流泵瞬态水力特性... 采用试验研究与数值计算相结合的方法,获得混流泵瞬时开机的实验结果和数值计算模型.介绍了水泵瞬态试验装置和试验方法,给出了混流泵开机过程的试验结果,并将其与稳态假设的结果进行比较分析.基于水泵内特性建立了混流泵瞬态水力特性解析方程,并与配套管路一维不稳定流动特性方程联立,获得求解混流泵开机过程瞬态水力特性的数值模型.试验结果显示,在开机过程中,混流泵的流量、扬程随着转速的迅速上升而增大,无量纲扬程从很大值迅速减小到低于稳态假设值,并在转速稳定后与稳态假设值相符,该过程表现出明显的瞬态效应.数值计算的结果与试验结果基本符合,说明数值模型能够用来预测类似混流泵开机过程的瞬态水力性能. 展开更多
关键词 混流泵 瞬态特性 数值计算 开机 扬程 流量
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含气率对AP1000核主泵影响的非定常分析 被引量:19
8
作者 付强 习毅 +2 位作者 朱荣生 袁寿其 王秀礼 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期132-136,共5页
为研究含气率对核主泵内部各点压力影响规律及不同泵进口含气率时气体在核主泵内的分布情况,在对核主泵进行水力设计与三维建模基础上,采用CFD技术对核主泵失水事故气液两相流工况进行瞬态数值模拟。通过模拟不同泵进口含气率时核主泵... 为研究含气率对核主泵内部各点压力影响规律及不同泵进口含气率时气体在核主泵内的分布情况,在对核主泵进行水力设计与三维建模基础上,采用CFD技术对核主泵失水事故气液两相流工况进行瞬态数值模拟。通过模拟不同泵进口含气率时核主泵内部流动的瞬态特性,研究泵进口含气率对泵内各点压力的影响规律及气体分布。结果表明,泵进口含气率增大泵内各点压力随之降低;含气率小于0.1时其对监测点压力脉动主频振幅影响不大,且泵内气体聚集现象不明显;含气率大于0.2后监测点压力脉动主频振幅稍有下降,且泵内开始出现明显的气体聚集现象。 展开更多
关键词 核主泵 气液两相 含气率 压力脉动
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混流泵叶片优化及基于状态方程模型的空化研究 被引量:9
9
作者 王巍 陆鹏波 +2 位作者 王晓放 戚光鑫 王一名 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期29-35,共7页
在保证效率和扬程的前提下,为了最大限度地提高混流泵空化性能,利用基于正压流体状态方程的空化模型,开展了混流泵空化性能研究.发现原来采用速度系数法设计的5叶片混流泵叶片结构并不合理,泵叶轮设计工况下的临界空化余量较高.针对这... 在保证效率和扬程的前提下,为了最大限度地提高混流泵空化性能,利用基于正压流体状态方程的空化模型,开展了混流泵空化性能研究.发现原来采用速度系数法设计的5叶片混流泵叶片结构并不合理,泵叶轮设计工况下的临界空化余量较高.针对这一问题,增加混流泵的叶片数目为7片,并以效率和扬程作为目标函数,对7叶片混流泵叶片进口边形状、叶片前缘厚度以及叶片厚度变化规律进行了优化设计.混流泵优化前后3种不同叶片结构方案的空化性能对比分析结果表明:混流泵叶片进口边适当向进口方向延伸,叶片进口边前缘减薄,以及改变叶片厚度的变化规律,将使混流泵的临界空化余量大大降低.优化设计后的混流泵效率为90.857%,扬程为163.86m,优化后的临界空化余量为28.64m,相比优化前降低了45%,有效地改善了混流泵在设计工况下的空化性能,为今后该类高温高压混流泵的设计和优化提供了方向. 展开更多
关键词 混流泵 状态方程 临界空化余量 空化模型 优化设计
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叶轮机械气动优化设计中的近似模型方法及其应用 被引量:45
10
作者 席光 王志恒 王尚锦 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期125-135,184,共12页
针对在工程中完全采用随机类优化方法寻优时计算量过大的问题,应用统计学的方法发展了计算量小、在一定程度上可以保证设计准确性的近似模型方法.在气动优化设计过程中,用该模型取代耗时的高精度的计算流体动力学分析,可以加速设计过程... 针对在工程中完全采用随机类优化方法寻优时计算量过大的问题,应用统计学的方法发展了计算量小、在一定程度上可以保证设计准确性的近似模型方法.在气动优化设计过程中,用该模型取代耗时的高精度的计算流体动力学分析,可以加速设计过程,降低设计成本.基于统计学理论提出的近似模型方法有效地平衡了基于计算流体动力学分析的叶轮机械气动优化设计中计算成本和计算精度这一对矛盾,在离心压气机叶片扩压器、叶轮和混流泵叶轮设计等问题中得到了成功应用,展示了广阔的工程应用前景.目前,已经建立了离心压气机部件及水泵叶轮的优化设计系统,并在工程设计中发挥了重要作用. 展开更多
关键词 近似模型 叶轮机械 气动优化
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喷水推进泵压力脉动特性数值计算及分析 被引量:9
11
作者 张明宇 王永生 +2 位作者 靳栓宝 魏应三 付建 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期51-57,102,共8页
针对喷水推进器装船后不均匀来流对压力脉动特性的影响,以某巡逻艇喷水推进混流泵为研究对象,基于RANS方程和SST湍流模型,通过流体动力学软件CFX稳态计算,进行了巡逻艇航速数值预报,所得计算值与试航值误差为1.8%,从而验证了计算流体动... 针对喷水推进器装船后不均匀来流对压力脉动特性的影响,以某巡逻艇喷水推进混流泵为研究对象,基于RANS方程和SST湍流模型,通过流体动力学软件CFX稳态计算,进行了巡逻艇航速数值预报,所得计算值与试航值误差为1.8%,从而验证了计算流体动力数值计算的可信性。采用分离涡模拟方法,对敞水泵和装船泵进行了三维非定常数值模拟,计算分析了叶轮进出口、叶轮内部、导叶内部及喷口5个截面和叶轮叶顶间隙处的压力脉动,并对不均匀来流带来的差别进行了研究。结果表明:在敞水泵和船后泵的叶轮出口、导叶内部,水流距叶轮越远,压力脉动影响越小,压力脉动频率取决于叶轮转动频率,压力脉动幅值沿轮毂到轮缘逐渐增大,船后泵压力脉动幅值整体高于敞水泵;对于均匀来流,敞水泵旋转域叶轮室的压力脉动频率主要受导叶的影响,船后泵则受轴频的影响,二者压力脉动幅值在叶顶间隙处均从叶顶沿导边到随边逐渐增大;对于敞水泵,流道出口压力脉动频率主要受叶频控制,对于船后泵,压力脉动频率为轴频。 展开更多
关键词 喷水推进泵 计算流体动力学 压力脉动 分离涡模拟
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混流式核主泵非定常流场的压力脉动特性分析 被引量:25
12
作者 王春林 易同祥 +2 位作者 吴志旺 刘红光 梁俊 《动力工程》 CSCD 北大核心 2009年第11期1036-1040,共5页
为研究核主泵内部流场压力脉动情况,采用大涡模拟方法对模型泵内部流场进行了三维非定常数值模拟,通过设置监测点,得到了不同位置处的压力脉动结果,并进行了频域分析.结果表明:核主泵模型泵内最大压力脉动发生在叶轮出口处,从叶轮进口... 为研究核主泵内部流场压力脉动情况,采用大涡模拟方法对模型泵内部流场进行了三维非定常数值模拟,通过设置监测点,得到了不同位置处的压力脉动结果,并进行了频域分析.结果表明:核主泵模型泵内最大压力脉动发生在叶轮出口处,从叶轮进口到导叶出口,压力脉动先增大后减小,压力脉动频率主要受叶轮转频控制;在球壳内部压力脉动沿着球壳半径方向逐渐减小,且压力脉动频率与叶轮转频有关. 展开更多
关键词 核主泵 大涡模拟 非定常流场 压力脉动
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基于正交试验的核主泵导叶水力性能数值优化 被引量:11
13
作者 王秀勇 黎义斌 +1 位作者 齐亚楠 杨从新 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2181-2188,共8页
为提高核主泵整机水力性能,实现叶轮、导叶与环形压水室的最优匹配,以AP1000核主泵为研究对象,保持叶轮与蜗壳几何参数不变,选择导叶进口冲角、导叶包角和导叶出口角为正交试验方法的3个因素,并根据各因素的值确定取值范围。基于雷诺时... 为提高核主泵整机水力性能,实现叶轮、导叶与环形压水室的最优匹配,以AP1000核主泵为研究对象,保持叶轮与蜗壳几何参数不变,选择导叶进口冲角、导叶包角和导叶出口角为正交试验方法的3个因素,并根据各因素的值确定取值范围。基于雷诺时均N-S方程、RNGk-ε湍流模型和SIMPLEC算法,应用CFD技术对核主泵进行了正交试验和数值优化。正交试验和因素显著性分析表明:额定工况下,优化后的模型泵较原模型泵扬程提高0.55m、效率提高0.66%;小流量工况下,优化后的杨程和效率提升更加明显;导叶包角和导叶出口角对泵水力性能的影响较为显著,导叶流道扩散程度决定了导叶流道的水力损失;导叶进口冲角、导叶出口角和导叶包角之间的相互作用对泵水力性能的影响不显著,可忽略。对导叶包角的研究表明,在小流量工况下,导叶包角与泵的效率呈正比,在大流量工况下,导叶包角与泵的效率呈反比。 展开更多
关键词 核主泵 正交试验 导叶 显著性分析 数值优化
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基于CFX的混流泵内流场数值模拟 被引量:17
14
作者 马桂超 汤方平 +1 位作者 杨帆 连松锦 《水电能源科学》 北大核心 2012年第3期128-131,共4页
基于三维不可压缩流体的N-S方程和RNGκ-ε湍流模型,采用流体计算软件ANSYS-CFX计算了额定转速下190~300L/s流量范围内9个工况点的某混流泵内部流动,研究了小流量工况、最优工况和大流量工况等工况下叶片压力面、吸力面的静压分布及各... 基于三维不可压缩流体的N-S方程和RNGκ-ε湍流模型,采用流体计算软件ANSYS-CFX计算了额定转速下190~300L/s流量范围内9个工况点的某混流泵内部流动,研究了小流量工况、最优工况和大流量工况等工况下叶片压力面、吸力面的静压分布及各断面翼型附近的相对流速分布;通过分析混流泵内部流动速度和叶片表面静压分布,揭示了其内部流动的主要特征。预测了泵的水力性能,并与泵模型性能试验结果进行了对比。结果表明,最优工况时数值模拟与试验结果吻合较理想,满足工程实际的需要。 展开更多
关键词 混流泵 叶片 CFX 内流场 数值模拟
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1000MW核主泵失水事故工况下气液两相流分析 被引量:10
15
作者 朱荣生 郑宝义 +2 位作者 袁寿其 付强 王秀礼 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1202-1206,共5页
针对1 000MW压水堆核电站主泵水力性能要求,在对核主泵进行水力设计和三维造型的基础上,采用CFD技术对失水事故工况核主泵气液两相流进行数值计算,并分析了失水事故工况下的核主泵气体分布,不同空泡份额工况下气体在流道内变化,以及空... 针对1 000MW压水堆核电站主泵水力性能要求,在对核主泵进行水力设计和三维造型的基础上,采用CFD技术对失水事故工况核主泵气液两相流进行数值计算,并分析了失水事故工况下的核主泵气体分布,不同空泡份额工况下气体在流道内变化,以及空泡份额、冷却剂温度对核主泵扬程、效率的影响。计算结果表明:事故工况核主泵叶轮内气体主要分布在叶轮轮毂附近区域;沿叶轮轴向方向含气量逐渐增高,而沿径向方向含气量逐渐降低;当空泡份额在15%范围内,随着空泡份额的增加,扬程由113m降低到85m,效率由75%下降到65%,但仍能正常工作;当空泡份额大于15%,泵性能急剧下降,扬程下降到48m,效率也降低到31%,泵丧失正常工作能力;冷却剂温度在270~350℃范围内,随着冷却剂温度增加,效率、扬程变化很小,但当温度超过350℃,主泵的性能急剧下降,致使主泵无法安全运行。 展开更多
关键词 核主泵 失水事故 气液两相流
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混流泵启动过程瞬态流场的涡动力学分析 被引量:13
16
作者 李伟 季磊磊 +2 位作者 张扬 施卫东 杨勇飞 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2480-2489,共10页
为了深入分析混流泵启动过程的瞬态流动结构,研究启动过程叶轮内部能量分布特性及其对瞬态性能的影响,基于正则化螺旋度法提取瞬态流场涡核,对启动过程进口段、叶轮和导叶段内部流动进行涡结构分析,并运用过流断面诊断法对混流泵启动过... 为了深入分析混流泵启动过程的瞬态流动结构,研究启动过程叶轮内部能量分布特性及其对瞬态性能的影响,基于正则化螺旋度法提取瞬态流场涡核,对启动过程进口段、叶轮和导叶段内部流动进行涡结构分析,并运用过流断面诊断法对混流泵启动过程内部流动进行诊断。研究结果表明:进口观测截面流场的涡核结构受叶轮叶片数的影响较大,涡核总体呈现从分散到集中的演化过程;随着转速增加,叶轮内涡结构正向和反向涡交替变化,并在转速稳定后流动逐渐趋于稳定;导叶内的涡结构在启动初期呈非对称性分布,当转速稳定后,涡结构区域逐渐减少并呈现规律性分布,流体流动趋于稳定。在混流泵启动过程中,随着叶轮旋转加速,总压流随之迅速增大,叶轮对流体做功,流体获得的能量迅速增加;由于流体惯性,加速末期流体获得了大于稳态转速下的能量,这种瞬态效应的外部体现就是在加速末期泵装置获得了瞬时冲击扬程。 展开更多
关键词 混流泵 启动过程 瞬态流场 涡结构 涡动力学
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可调叶片高比转速混流泵内部流场数值模拟 被引量:19
17
作者 王春林 郑海霞 +1 位作者 张浩 司艳雷 《排灌机械》 EI 2009年第1期30-34,共5页
运用商用软件Fluent,采用雷诺时均N-S方程、标准k-ε湍流模型、流体机械模型中的多重参考坐标系模型(MRF),对不同安放角的3个高比转速混流泵模型进行了数值模拟与结果分析.主要分析了设计工况下0°安放角的模型叶轮进口最高点截面... 运用商用软件Fluent,采用雷诺时均N-S方程、标准k-ε湍流模型、流体机械模型中的多重参考坐标系模型(MRF),对不同安放角的3个高比转速混流泵模型进行了数值模拟与结果分析.主要分析了设计工况下0°安放角的模型叶轮进口最高点截面的绝对速度和静压分布.详细分析和比较了3个模型的叶片压力面静压分布云图、叶片压力面相对速度分布云图、导叶压力面静压分布云图,捕捉到了安放角为+4°时叶片进口接近轮缘处流体撞击轮缘形成的小回流.简要分析了安放角为0°的模型泵导叶压力面相对速度分布,可知导叶充分发挥了其转能与消除环量的作用.分析结果揭示了高比转速混流泵内部流动规律. 展开更多
关键词 混流泵 叶片 模型 数值模拟 流场
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入口非均匀流对核主泵性能影响研究 被引量:7
18
作者 王巍 王亚云 +3 位作者 卢盛鹏 侯腾飞 羿琦 王晓放 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期453-458,共6页
CAP1400反应堆冷却剂系统中蒸汽发生器下封头和核主泵直接连接,使蒸汽发生器下封头出口接管的流场变得不均匀.为探究非均匀入流条件对核主泵性能的影响,对核主泵叶轮和蒸汽发生器下封头进行联合简化建模,采用CFD方法数值计算泵的能量、... CAP1400反应堆冷却剂系统中蒸汽发生器下封头和核主泵直接连接,使蒸汽发生器下封头出口接管的流场变得不均匀.为探究非均匀入流条件对核主泵性能的影响,对核主泵叶轮和蒸汽发生器下封头进行联合简化建模,采用CFD方法数值计算泵的能量、水动力以及空化性能,并与均匀入流下的仿真结果进行比较.计算结果表明:在0.7Q_0~1.2Q_0工况范围内,进口的不均匀流动导致泵的扬程下降1.8%~5.1%,叶轮扭矩下降1.9%~6.4%,而效率没有发生明显的变化;非均匀入流下扬程的降低使叶轮所受轴向力有所减小,但径向力显著增大.空化发生时,泵的临界空化余量增大,抗空化性能降低,空化区域出现明显的不对称. 展开更多
关键词 核主泵 非均匀入流 能量特性 径向力 空化性能
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深海扬矿泵磨损特性的两相流数值模拟预测 被引量:9
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作者 刘少军 文豪 +2 位作者 邹伟生 胡小舟 董喆 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期541-546,共6页
针对深海扬矿泵的磨损问题,采用Euler-Lagrange两相流模型对泵内流场进行模拟,并与试验结果进行对比,以验证仿真模型的准确性.采用专业旋转机械造型软件BladeGen对叶轮和导叶造型.基于CFX流体分析软件,应用Finnie磨损模型研究深海扬矿... 针对深海扬矿泵的磨损问题,采用Euler-Lagrange两相流模型对泵内流场进行模拟,并与试验结果进行对比,以验证仿真模型的准确性.采用专业旋转机械造型软件BladeGen对叶轮和导叶造型.基于CFX流体分析软件,应用Finnie磨损模型研究深海扬矿泵在不同的流量、转速以及输送不同颗粒体积分数下过流部件的磨损速率,并获得泵内流场颗粒轨迹分布图.结果表明:随着流量的增大,扬矿泵叶轮过流部件的磨损速率增大,但导叶过流部件的磨损速率变化并不明显.这是导叶式渣浆泵与蜗壳式渣浆泵的不同之处.当转速或颗粒体积分数提高时,叶轮和导叶过流部件的磨损速率迅速增大;与导叶相比,叶轮过流部件的磨损速率明显更大,其中叶轮压力面磨损最为严重.根据等寿命设计原则,叶轮过流部件应选用更耐磨损的材料. 展开更多
关键词 深海采矿 数值模拟 渣浆 磨损
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核主泵模型泵导叶进口边相对位置对泵性能的影响 被引量:27
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作者 王春林 彭娜 +1 位作者 赵佰通 司艳雷 《排灌机械》 2008年第5期38-41,共4页
采用雷诺时均N-S方程和标准k-ε湍流模型,应用三维非结构四面体网格建模,选用旋转流体机械模型中的多重参考坐标系模型(MRF),对设计工况下两种不同导叶形式核主泵模型泵的三维湍流流场进行了数值模拟,模拟结果较好地揭示了内部流场的特... 采用雷诺时均N-S方程和标准k-ε湍流模型,应用三维非结构四面体网格建模,选用旋转流体机械模型中的多重参考坐标系模型(MRF),对设计工况下两种不同导叶形式核主泵模型泵的三维湍流流场进行了数值模拟,模拟结果较好地揭示了内部流场的特征.对内部流场的静压分布特征进行了研究,发现静压从叶轮进口到球壳呈持续增加的趋势,且导叶流道的静压分布具有非对称性的特征,比较分析了两种模型泵的流线图,得到了球壳与出口管相交位置处的回流特征.研究结果可用来了解核主泵模型泵的内部流场特征,并为其水力优化设计提供有益参考. 展开更多
关键词 核主泵模型泵 导叶 湍流流场 数值模拟 SIMPLEC算法
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