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气体燃料控制阀模化试验及数值模拟研究
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作者 陈良奇 王楠 +3 位作者 娄聚伟 张嘉耕 王江峰 戴义平 《动力工程学报》 北大核心 2025年第4期522-527,570,共7页
气体燃料控制阀作为控制燃气轮机燃料通流的核心部件,直接影响燃气轮机运行的稳定性和安全性。采用低压空气代替燃气,对气体燃料控制阀进行模化设计和试验,对比验证了数值模拟计算的准确性,并对原型参数的气体燃料控制阀进行了数值模拟... 气体燃料控制阀作为控制燃气轮机燃料通流的核心部件,直接影响燃气轮机运行的稳定性和安全性。采用低压空气代替燃气,对气体燃料控制阀进行模化设计和试验,对比验证了数值模拟计算的准确性,并对原型参数的气体燃料控制阀进行了数值模拟和流动损失分析。结果表明:在几何相似、压比和马赫数相同以及雷诺数处于自模化区的前提下,模化试验可以较好地反映原型阀门的通流和损失特性,质量流量模拟值与试验值的均方根误差为3.26%;随着阀门开度的增大,阀门扩张段产生的激波减小了阀门前后的压力损失,随着气体燃料控制阀压比的减小,阀门喉部高速区逐渐扩大,流速缓慢减小。 展开更多
关键词 燃气轮机 控制阀 模化试验 马赫数 数值模拟
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运动模式对高分子心脏瓣膜浸渍厚度分布影响
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作者 魏海洋 李峥 +5 位作者 侯倩文 孟雅娜 朱良伟 韩恩慧 胡建军 周建业 《医用生物力学》 北大核心 2025年第4期1012-1019,共8页
目的 探究浸渍过程中不同运动模式对高分子心脏瓣膜厚度分布的影响。方法 基于体积流体函数(volume of fluid, VOF)多相流模型、欧拉壁膜(Eulerian wall-film, EWF)模型及动网格技术,数值模拟高分子心脏瓣膜的浸渍制造过程。研究聚焦于... 目的 探究浸渍过程中不同运动模式对高分子心脏瓣膜厚度分布的影响。方法 基于体积流体函数(volume of fluid, VOF)多相流模型、欧拉壁膜(Eulerian wall-film, EWF)模型及动网格技术,数值模拟高分子心脏瓣膜的浸渍制造过程。研究聚焦于模型自转条件下,竖直、水平和偏转3种运动模式对表面浸渍液流动特性及液膜分布的影响。通过每片瓣叶设置7个相同测试点,采集厚度数据并计算变异系数。鉴于竖直模式与水平模式的运动平面受限,选定运动平面更丰富的偏转模式(45°)为基础进行优化,并开展对比数值模拟分析。结果 竖直模式变异系数峰值为0.461 3;水平模式变异系数为0.060 8;偏转模式30°、45°、60°时变异系数分别为0.457 5、0.272 8、0.255 6。偏转模式(45°)经优化后变异系数下降至0.052 5,较优化前降低80.7%。结论 运动模式显著影响浸渍厚度分布的均匀性,水平模式表现出最佳均匀性,竖直模式的均匀性最差,偏转模式的变异系数随着偏转角度的增加而降低,其均匀性介于竖直模式和水平模式之间。根据仿真结果优化运动模式的参数改善了厚度分布的均匀性。 展开更多
关键词 体积流体函数模型 欧拉壁膜模型 数值仿真 浸渍工艺 运动模式 高分子心脏瓣膜
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深吃水干树半潜式生产平台设计方案
3
作者 高巍 李元芳 +2 位作者 谢文会 吕柏呈 吕海宁 《中国海上油气》 北大核心 2025年第5期183-192,共10页
受限于极端海况与复杂开发条件,传统浮式平台因高成本与低适应性难以满足南海深水油气开发需求。基于此,提出了一种深吃水干树半潜式生产平台方案,通过融合连续浮箱结构与平面转向立柱设计,保证平台良好运动性能的同时具备工程可行性与... 受限于极端海况与复杂开发条件,传统浮式平台因高成本与低适应性难以满足南海深水油气开发需求。基于此,提出了一种深吃水干树半潜式生产平台方案,通过融合连续浮箱结构与平面转向立柱设计,保证平台良好运动性能的同时具备工程可行性与较少钢材用量优势。结合南海百年一遇台风条件,运用Sesam-Wadam水动力分析模块和OrcaFlex时域耦合软件开展时域耦合分析,系统评估了平台在极端海况下的六自由度运动响应特性。数值模拟与1∶60缩尺比水池模型试验对比表明:平台升沉固有周期达24.5 s,有效避开了波浪能量集中频段,在生存工况下模型试验测试升沉幅值为2.76 m,纵摇角为4.16°;立管动态冲程优化至4.965 m,综合水位变化与安装误差的总冲程为8.65 m,满足设计要求;工程实施方面,采用组块浮托安装技术,实现船体与17000 t组块的安全集成,形成完整的技术方案体系,为南海500 m级深水油气田开发提供了兼具技术可行性与较优经济性的解决方案,具备推广应用价值。 展开更多
关键词 干树半潜式浮式生产平台 连续浮箱结构 平面转向立柱设计 数值模拟 水池模型试验 南海深水
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高压隔膜泵单向阀阀隙流场的冲蚀磨损特性分析 被引量:3
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作者 陈虹潮 马军 +1 位作者 熊新 李祥 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期123-131,共9页
目的探究高压隔膜泵单向阀阀隙流场冲蚀磨损产生的原因及主要影响因素。方法基于固液两相流基本理论和冲蚀模型,考虑颗粒保护效应及磨蚀效应,采用计算流体力学(CFD)方法模拟单向阀阀隙流场的冲蚀磨损行为,探究矿粉颗粒体积分数、颗粒粒... 目的探究高压隔膜泵单向阀阀隙流场冲蚀磨损产生的原因及主要影响因素。方法基于固液两相流基本理论和冲蚀模型,考虑颗粒保护效应及磨蚀效应,采用计算流体力学(CFD)方法模拟单向阀阀隙流场的冲蚀磨损行为,探究矿粉颗粒体积分数、颗粒粒径、单向阀半锥角、胶垫突出高度等参数对单向阀冲蚀磨损特性的影响。结果矿粉颗粒紧贴阀芯壁面的剪切运动是造成阀芯发生冲蚀磨损失效的主要原因。当矿粉的体积分数由0.1增大到0.5时,由冲蚀造成的最大冲蚀磨损速率随之减小,由磨蚀造成的平均冲蚀磨损速率随之增大。当矿粉粒径为0.025~0.048 mm时,随着矿粉粒径的增大,平均冲蚀磨损速率随之增大。当矿粉粒径超过0.048 mm时,平均冲蚀磨损速率逐渐减小。当单向阀半锥角由30°增大到45°时,阀隙流场的最大流速由12.23 m/s减小至9.19 m/s,矿粉颗粒对阀芯壁面的最大冲蚀磨损速率减小了41.16%。阀隙流场的最大流速和冲蚀磨损速率随着胶垫突出高度h的增大而增大,同时位置也发生了相应变化。结论矿粉颗粒体积分数的增加会加重粒子对阀芯壁面的损伤程度,随着粒径的增加,泵阀的最大冲蚀磨损速率先增大后减小,增大半锥角可以缓解颗粒对壁面的冲蚀磨损,增大胶垫突出高度会导致冲蚀磨损区域逐渐向胶垫突出位置集中。 展开更多
关键词 单向阀 冲蚀磨损 阀隙流场 固液两相流 数值模拟
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阀体偏心沉割槽对滑阀阀芯径向不平衡力的影响 被引量:2
5
作者 石红 董小倩 +2 位作者 钱锦远 金志江 林振浩 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第8期1406-1414,共9页
滑阀流道呈现一种非对称且变化的复杂流道,阀内形成湍流流动,致使阀芯表面受到不均匀压力作用,形成不平衡力,导致阀芯出现倾斜,增加阀芯卡滞的风险,影响滑阀正常工作。针对这个问题,研究了阀体偏心沉割槽对滑阀阀芯径向不平衡力的影响... 滑阀流道呈现一种非对称且变化的复杂流道,阀内形成湍流流动,致使阀芯表面受到不均匀压力作用,形成不平衡力,导致阀芯出现倾斜,增加阀芯卡滞的风险,影响滑阀正常工作。针对这个问题,研究了阀体偏心沉割槽对滑阀阀芯径向不平衡力的影响。首先,简化了滑阀流道模型,采用数值模拟方法建立了滑阀瞬态流动分析模型;然后,基于伯努利效应,分析了不同偏心沉割槽时阀芯表面不均匀压力分布规律;最后,获取了不平衡力计算公式,研究了不同沉割槽偏心距对阀内流动特性、阀芯表面受力及径向不平衡力的影响。研究结果表明:采用偏心沉割槽结构减缓了出口段阀芯下表面区域的湍流程度,有效降低了阀芯径向不平衡力的大小;沉割槽偏心距为1.92 mm时,阀芯受到的不平衡力最小,相对于无偏心沉割槽,径向不平衡力在开度为0.5 mm时减小了77.63%,开度为1.5 mm时减小了50.18%,有效减缓了阀芯的倾斜程度。该研究结果对阀体沉割槽设计及阀芯不平衡力抑制方法的研究具有一定参考价值。 展开更多
关键词 滑阀阀芯 滑阀流道模型 数值模拟方法 偏心沉割槽 径向不平衡力 阀内流动特性 沉割槽偏心距 阀芯表面受力
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一种半潜式商用6 MW级风力机载荷数值模拟研究 被引量:2
6
作者 方龙 翟恩地 +5 位作者 李荣富 宁巧珍 赵斌 李晔 周雅容 章丽骏 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期17-24,128,共9页
针对海上漂浮式风力机在其运行状态下的叶轮气动载荷与平台运动状态难以预测的问题,本文以一种商用6 MW级漂浮式风力机为研究对象,基于非稳态的雷诺平均湍流模型,进行了全耦合数值模拟和水池模型试验研究。结果显示:浮式风力机自由衰减... 针对海上漂浮式风力机在其运行状态下的叶轮气动载荷与平台运动状态难以预测的问题,本文以一种商用6 MW级漂浮式风力机为研究对象,基于非稳态的雷诺平均湍流模型,进行了全耦合数值模拟和水池模型试验研究。结果显示:浮式风力机自由衰减周期的模拟值在纵摇、横揺和垂荡上与实验值吻合度较高,而在纵荡、横荡和艏摇上,衰减周期的模拟值与实验值存在一定误差,这主要是由数值模型中对系泊系统进行悬链线简化时造成的。在静水工况下,风力机气动载荷的波动主要受塔影效应影响,机舱加速度的波动与叶轮推力系数变化呈正相关,浮式风力机纵荡和纵摇运动主要受叶轮气动载荷波动的影响;在规则波和非规则波工况下,叶轮推力的波动受浮式基础纵荡和纵摇的影响较大,叶轮推力系数变化和机舱速度呈负相关。浮式风力机的运动主要受波浪载荷的影响,气动载荷对其影响相对较小。 展开更多
关键词 漂浮式风力机 模型试验 数值模拟 非稳态雷诺平均 气动载荷 自由衰减 静水 规则波 非规则波
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轴流式止回阀动态特性 被引量:15
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作者 杨国来 伍国果 +2 位作者 刘小雄 曹文斌 许敏影 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2013年第1期46-49,55,共5页
基于Fluent软件提供的计算方法和物理模型,利用动网格及用户自定义函数技术对轴流式止回阀的阀瓣运动过程进行动态数值模拟.通过动网格较好地解决了因阀瓣运动而导致的计算区域瞬时变化的问题.利用CFD软件Fluent,采用非结构化网格,标准k... 基于Fluent软件提供的计算方法和物理模型,利用动网格及用户自定义函数技术对轴流式止回阀的阀瓣运动过程进行动态数值模拟.通过动网格较好地解决了因阀瓣运动而导致的计算区域瞬时变化的问题.利用CFD软件Fluent,采用非结构化网格,标准k-ε湍流模型,模拟了阀瓣关闭的动态过程中,止回阀内压力场和速度场的瞬态变化过程,计算出动态特性曲线,并进行了相应的试验验证.结果表明:运用动网格技术能较好地模拟止回阀内部压力和速度的动态变化,试验结果与数值计算结果趋于一致,验证了数值模拟的可靠性.通过数值模拟不同公称直径和外力下止回阀内的压力场和速度场的瞬态变化,计算出对应的动态特性曲线,并总结了止回阀的公称直径和外力对其动态特性的影响结果,对工程设计与管理具有指导作用. 展开更多
关键词 止回阀 动网格 用户自定义函数 动态特性 数值模拟
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液流旋启式止回阀关闭动态特性数值模拟 被引量:24
8
作者 李树勋 侯英哲 +1 位作者 李连翠 周世豪 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2013年第4期335-339,344,共6页
针对旋启式止回阀关闭时出现的水击现象,采用计算流体动力学(CFD)方法,建立了阀瓣的运动方程和二维几何模型,以连续性方程、雷诺平均N-S方程和基于各向同性涡黏性理论的k-ε方程组成旋启式止回阀内部流动数值模拟的控制方程组,借助Fluen... 针对旋启式止回阀关闭时出现的水击现象,采用计算流体动力学(CFD)方法,建立了阀瓣的运动方程和二维几何模型,以连续性方程、雷诺平均N-S方程和基于各向同性涡黏性理论的k-ε方程组成旋启式止回阀内部流动数值模拟的控制方程组,借助Fluent软件提供的计算方法和物理模型,利用动网格及其UDF编程(用户自定义函数)技术,对普通和改进后2种模型的关闭过程进行非定常流动的二维数值模拟计算,获得了阀门内部流场的压力场图、速度矢量图、压力曲线图以及速度曲线图.结果表明:原模型在关闭过程中会出现大幅度的波动,而改进后的止回阀只出现小幅度的波动,突变的发生率减小,流动更加稳定,流通能力提高,流体对阀瓣的冲击以及局部的能量损耗降低.研究结果为分析阀门关闭时的水击现象提供了依据. 展开更多
关键词 旋启式止回阀 关闭过程 动网格 水击现象 数值模拟
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梭式止回阀开启过程的数值模拟 被引量:8
9
作者 李良超 曾祥炜 +2 位作者 向科峰 徐斌 宋丹路 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2012年第6期710-714,共5页
为了研究梭式止回阀在高压差条件下启闭时阀瓣的运动特性以及阀内可能出现的气穴现象,采用计算流体力学(CFD)方法,建立梭式止回阀阀瓣运动方程和流场气穴模型,并通过动网格技术和用户自定义程序,对梭式止回阀开启过程中阀内速度场、压... 为了研究梭式止回阀在高压差条件下启闭时阀瓣的运动特性以及阀内可能出现的气穴现象,采用计算流体力学(CFD)方法,建立梭式止回阀阀瓣运动方程和流场气穴模型,并通过动网格技术和用户自定义程序,对梭式止回阀开启过程中阀内速度场、压力场、气穴分布和阀瓣运动特性进行了数值仿真,仿真结果以可视的图形图像形式给出.数值模拟研究表明:梭式止回阀在开启过程中,流体主要沿阀壁流动,阀体中间部位则出现回流;在阀内有涡流存在,在涡流的涡心位置流体流速小、压力低,易产生气穴;气穴的产生和发展与进出口压力大小和阀瓣开度等密切相关,气穴易引起阀内流场的不稳定.阀瓣在压差作用下的运动特性为阀瓣首先开启到一极大开度,并逐渐以波动的形式回归到一稳定的开度,阀瓣在运动到稳定开度附近时速度最大.模拟研究结果可以为梭式止回阀结构参数的设计和优化等提供参考. 展开更多
关键词 梭式止回阀 开启过程 气穴 计算流体力学 数值模拟
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全塑料浮止阀阀口3D数值仿真研究 被引量:2
10
作者 李宝仁 秦小飞 +1 位作者 余祖耀 桂永胜 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第22期2379-2382,共4页
运用CFD软件FLUENT对全塑料浮止阀阀口进行3D数值仿真研究,掌握了浮止阀工作过程中阀腔内液体的压力场和速度场的分布情况,由仿真结果计算了作用在阀芯上的平衡力及液动力,分析比较了两种不同流道结构的浮止阀。研究结果可为合理设计浮... 运用CFD软件FLUENT对全塑料浮止阀阀口进行3D数值仿真研究,掌握了浮止阀工作过程中阀腔内液体的压力场和速度场的分布情况,由仿真结果计算了作用在阀芯上的平衡力及液动力,分析比较了两种不同流道结构的浮止阀。研究结果可为合理设计浮止阀结构及研究同类元件提供借鉴。 展开更多
关键词 FLUENT 浮止阀 数值模型 仿真
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基于分离转捩模型的轴流式止回阀减阻试验研究 被引量:5
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作者 余建平 罗骁 +3 位作者 付佳 张希恒 郑荣部 陈宗杰 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期410-416,共7页
为了对轴流式止回阀门结构进行优化,采用RNG k-ε模型、转捩SST、转捩K-Kl-ω共3种模型对钝体绕流的边界层分离状态及壁面摩擦阻力进行数值计算,并与试验数据进行对比.结果表明:3种模型均能对边界层分离状况进行正确模拟,其中转捩K-Kl-... 为了对轴流式止回阀门结构进行优化,采用RNG k-ε模型、转捩SST、转捩K-Kl-ω共3种模型对钝体绕流的边界层分离状态及壁面摩擦阻力进行数值计算,并与试验数据进行对比.结果表明:3种模型均能对边界层分离状况进行正确模拟,其中转捩K-Kl-ω模型计算出的旋涡形状与试验结果更为接近;传统的RNG k-ε模型不能反映转捩过程及转捩前后壁面摩擦阻力的变化,但建立在湍流度经验理论之上的转捩SST、转捩K-Kl-ω这2种模型均能计算出转捩所引起阻力变化情况,且2种模型的计算结果与试验结果一致,并将数值计算的流阻系数与实测数据进行比对,其中转捩K-Kl-ω模型计算所得到的阀门流阻系数相对误差为7%,比传统的RNG k-ε模型更为准确.在验证计算模型可靠性的基础之上,利用转捩K-Kl-ω模型对轴流式止回阀的结构进行了优化,发现光滑渐扩型流道的减阻效果最佳. 展开更多
关键词 轴流式止回阀 数值模拟 边界层分离 湍流模型
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浮式垂直轴风机的动力学建模、仿真与实验研究 被引量:12
12
作者 刘利琴 郭颖 +1 位作者 赵海祥 唐友刚 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期299-307,共9页
考虑气动力和水动力的耦合研究浮式垂直轴风机系统的运动响应,将固定式垂直轴风机的气动载荷计算方法进一步推广到海上浮式垂直轴风机的气动载荷计算.考虑阻尼力、波浪力、风载荷、系泊力等,建立了浮式垂直轴风机系统的纵荡-垂荡-纵摇... 考虑气动力和水动力的耦合研究浮式垂直轴风机系统的运动响应,将固定式垂直轴风机的气动载荷计算方法进一步推广到海上浮式垂直轴风机的气动载荷计算.考虑阻尼力、波浪力、风载荷、系泊力等,建立了浮式垂直轴风机系统的纵荡-垂荡-纵摇运动方程.考虑动态失速和浮式基础运动,基于双致动盘多流管理论,推导了风机叶片气动载荷计算公式,编制了数值计算程序.以Sandia 17 m风机为例,验证了气动载荷计算程序的正确性.最后进行了模型实验,其中模型的风机为Φ型达里厄垂直轴风机,支撑基础为桁架式Spar型浮式基础,将模型实验结果与数值计算结果进行了对比,验证了耦合计算程序.结果表明,数值计算得到的风机系统的垂荡、纵摇运动的RAO(幅值响应算子)曲线与模型实验结果吻合较好,验证了耦合程序的正确性.然而,由于数值计算与模型实验在运动自由度、阻尼、风载荷等方面存在差别,数值计算结果与模型实验结果仍有一定的差异. 展开更多
关键词 浮式垂直轴风机 气动力--水动力耦合 数值模拟 模型实验
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闸阀调节过程的三维模拟及其动态模型 被引量:9
13
作者 汤跃 汤玲迪 刘二会 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2012年第2期219-224,共6页
为了研究泵系统调阀过程的瞬态特性和内流机理,在一维分析软件Flowmaster中建立了包含管路、阀门和泵在内的仿真模型,并以三维简化闸阀为模型,采用Fluent 6.2进行计算,对开启过程的非定常内部流动进行数值模拟研究.采用动网格的方法分... 为了研究泵系统调阀过程的瞬态特性和内流机理,在一维分析软件Flowmaster中建立了包含管路、阀门和泵在内的仿真模型,并以三维简化闸阀为模型,采用Fluent 6.2进行计算,对开启过程的非定常内部流动进行数值模拟研究.采用动网格的方法分析了阀门开启过程中阀芯运动引起的流场变形.结果表明:直线特性和对数特性的调节阀都具有快开特性,即流量变化对阀门的相对开度相当敏感,当阀门开度为10%~20%时,水击压力迅速下降;而通过内部流态分析可知,在阀门开度较小的工况下,阀后流场紊乱,造成较大的水力损失,使阻力系数值增加,当阀门开度小于50%时,稳态和瞬态工况下阀门的阻力系数值有较大的区别.由分析可知,研究阀门开启过程的瞬态特性,以及建立内部流态模型,都不能完全按照通常的稳态理论进行,尤其对阀门开度较小的工况,应对其进行一定程度的修正,以保证计算结果的正确性. 展开更多
关键词 阀门调节 仿真模型 动态特性 阻力系数 数值模拟
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水压锥阀内流场的数值模拟 被引量:13
14
作者 唐兵 卢堃 +1 位作者 郝燕文 李桂花 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2007年第4期54-58,共5页
在大雷诺数下应用雷诺应力湍流模型和计算流体力学方法对锥阀的内部流场进行数值仿真计算,着重研究阀的结构参数、入口压力、出口压力、阀口开度等对锥阀流场的影响.研究结果表明:阀的结构参数对流场的分布和气穴的产生有较大的影响.同... 在大雷诺数下应用雷诺应力湍流模型和计算流体力学方法对锥阀的内部流场进行数值仿真计算,着重研究阀的结构参数、入口压力、出口压力、阀口开度等对锥阀流场的影响.研究结果表明:阀的结构参数对流场的分布和气穴的产生有较大的影响.同时随着阀口开度、入口压力的增加,低压区逐渐扩大,压力逐渐下降,产生气穴的区域也随着扩大;而随着出口压力的升高,低压区的压力也逐渐升高,产生气穴的区域也逐渐缩小,对气穴有一定的抑制作用. 展开更多
关键词 水压锥阀 数值模拟 流场分析 雷诺应力模型 气穴
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三偏心蝶阀的流场和阻力特性研究 被引量:30
15
作者 张勤昭 刘福生 王宏 《流体机械》 CSCD 北大核心 2013年第11期1-5,19,共6页
通过流阻试验获得了直径为680mm的三偏心蝶阀在不同开度和速度下的流阻系数。以试验结果为基础验证湍流模型,选择SST模型作为湍流模型,建立获得三偏心蝶阀详细流场的数值模型。利用该数值模型对试验蝶阀在90°、70°、50°... 通过流阻试验获得了直径为680mm的三偏心蝶阀在不同开度和速度下的流阻系数。以试验结果为基础验证湍流模型,选择SST模型作为湍流模型,建立获得三偏心蝶阀详细流场的数值模型。利用该数值模型对试验蝶阀在90°、70°、50°开度下的流场和流阻系数进行预测,90°代表全开。试验结果表明,50°开度的流阻系数值约为90°开度流阻系数值的9倍;三偏心蝶阀全开时的流阻系数值约为中线蝶阀全开时流阻系数值的6倍。数值分析表明,全开状态下,三偏心蝶阀阀板处存在的漩涡比中线蝶阀多,可对三偏心蝶阀阀板形状进行优化,以减小流阻系数;随着开度减小,流体的流动产生与阀板关闭方向一致的力矩,帮助阀板关闭。 展开更多
关键词 三偏心蝶阀 流阻系数 湍流模型 数值模拟
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极端海况下不同锚系形式对漂浮式海上平台的动力响应影响研究 被引量:7
16
作者 路宽 王花梅 +1 位作者 宋雨泽 饶翔 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期140-146,195,共8页
锚系形式对漂浮式海上平台的抗风浪流能力具有较大影响,特别是在极端海况下,平台的安全性很大程度由锚系的可靠性决定。因此,有必要针对不同锚系形式对平台的动力响应进行分析与比较,以确定最佳锚系方案。采用数值模拟与物理模型试验相... 锚系形式对漂浮式海上平台的抗风浪流能力具有较大影响,特别是在极端海况下,平台的安全性很大程度由锚系的可靠性决定。因此,有必要针对不同锚系形式对平台的动力响应进行分析与比较,以确定最佳锚系方案。采用数值模拟与物理模型试验相结合的方法,应用威海褚岛北部海域实测与重现期推算数据,对张紧式和带浮筒的倒S松弛式两种不同锚泊系统在极端风浪流联合作用下的水动力性能进行试验研究。试验结果表明:不同锚系形式对平台的动力响应有显著影响,其中倒S松弛式锚系形式抵抗极端环境的能力更强,维护成本更低,但摇荡运动比较明显;张紧式定点观测与海上试验效果较好,但对锚泊系统的可靠性要求更高,维护成本高。该研究成果为国家海洋试验场“国海试1”试验平台锚泊系统的维护与改造提供了数据支撑,同时,为其他漂浮式海上平台的设计提供参考依据。 展开更多
关键词 漂浮式平台 极端海况 锚系形式 数值模拟 物理模型试验
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深水海域非通航孔桥梁防撞数值模拟 被引量:5
17
作者 夏雪 张可成 +1 位作者 伏耀华 金允龙 《中国航海》 CSCD 北大核心 2018年第1期84-87,共4页
结合深水海域桥梁的防撞研究特点,依据桥区环境特点及非通航孔的防撞要求,有针对性地提出适合深水海域桥梁的防撞方案,考虑采用小水线面浮式拦截系泊体系来保护大桥的非通航孔桥墩。该防撞体系具有更好的耐波性和对恶劣海况的适应性,采... 结合深水海域桥梁的防撞研究特点,依据桥区环境特点及非通航孔的防撞要求,有针对性地提出适合深水海域桥梁的防撞方案,考虑采用小水线面浮式拦截系泊体系来保护大桥的非通航孔桥墩。该防撞体系具有更好的耐波性和对恶劣海况的适应性,采用数值模拟计算与物理模型试验相结合的方法分析深水海域桥梁的防撞问题,分析体系的环境适应性,并研究该体系在船舶撞击下的有效性。通过比较分析发现,数值模拟计算结果与物理模型试验数据基本吻合,可确保深水海域桥梁非通航孔防撞方案设计的可行性,为在实际工程中应用提供技术储备。 展开更多
关键词 深水海域 非通航孔桥墩 浮式拦截体系 数值模拟 物模试验
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七流道球型止回阀的结构设计及性能分析 被引量:2
18
作者 赵飞 符杰 +1 位作者 宋文武 王春志 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2013年第8期708-712,共5页
针对当前止回阀在使用过程中普遍存在的问题和缺点,对管道直径DN≥200 mm管道系统,开发设计了一种七流道球型止回阀,并在止回阀的后阀体设计中采用异型锥形体结构,有效地改善了钢心胶球在球阀全开时的颤抖,减小整个球阀水力损失;优化了... 针对当前止回阀在使用过程中普遍存在的问题和缺点,对管道直径DN≥200 mm管道系统,开发设计了一种七流道球型止回阀,并在止回阀的后阀体设计中采用异型锥形体结构,有效地改善了钢心胶球在球阀全开时的颤抖,减小整个球阀水力损失;优化了球罩的长度尺寸L和关阀路径S,控制突然停泵时止回阀关闭产生的水锤压力大小,减轻对管道系统的破坏.同时利用UG软件建立止回阀的三维模型,采用Fluent软件对七流道球型止回阀的内部流动进行了数值模拟,并在同一水锤试验台上,在相同的测试条件下,对DN=500 mm的七流道球型止回阀和旋启式止回阀进行了水锤和水力损失对比试验.结果表明:在突然停泵时,同口径的七流道球型止回阀与旋启式止回阀相比,阀体前的最大水锤压力只为旋启式止回阀的1/2,其阀门的关阀时间延长了1倍以上,并且,在相同的过流条件下,其水力损失只为旋启式止回阀的10%. 展开更多
关键词 止回阀 数值模拟 水锤 水力损失 对比试验
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基于Fluent的球阀内部流场的仿真模拟及研究 被引量:30
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作者 杨国强 李志鹏 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第12期1880-1883,共4页
利用FLUENT软件对球阀内部三维流场进行数值模拟仿真。探究了球阀开度由关闭到逐步增大时阀门的内部流场流动状态。分析了球阀在5个不同开度下(20%、40%、60%、80%和100%),球阀的内部流场变化情况。由此得出当阀门开度为20%~40%之间时... 利用FLUENT软件对球阀内部三维流场进行数值模拟仿真。探究了球阀开度由关闭到逐步增大时阀门的内部流场流动状态。分析了球阀在5个不同开度下(20%、40%、60%、80%和100%),球阀的内部流场变化情况。由此得出当阀门开度为20%~40%之间时,球阀内部流动最为复杂,产生最为强烈的涡流回旋,阀门的流阻很大,漩涡周围边界流速远大于中心流速,并且中心压力最低,直至全开时流动达到稳定。计算得出这5个不同开度下阀门前后压差,流量系数和流阻系数变化值,绘制出其三者在阀芯不同开度时的变化曲线。 展开更多
关键词 球阀 流场 流阻系数 流量系数 数值模拟
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DN100梭式止回阀的数值模拟与结构优化 被引量:3
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作者 张健平 赵周能 +1 位作者 李良超 曾祥炜 《机床与液压》 北大核心 2016年第3期174-178,191,共6页
为了满足潜艇核动力一回路的技术要求,针对原梭式止回阀阀体A、B两部分体积突变,产生了较大的压力梯度,易引起梭式止回阀的振动,不利于阀的稳定运行,产生较大的水锤现象和流阻等的缺点,利用FLUENT软件进行数值模拟分析,对阀体进... 为了满足潜艇核动力一回路的技术要求,针对原梭式止回阀阀体A、B两部分体积突变,产生了较大的压力梯度,易引起梭式止回阀的振动,不利于阀的稳定运行,产生较大的水锤现象和流阻等的缺点,利用FLUENT软件进行数值模拟分析,对阀体进行了优化设计。分析比较了优化前后的宏观速度、静压力和流阻力系数。结果表明:优化后的流道线型的曲率增大,型线过渡连续光滑,整个流动过程流速稳定,增大了止回阀的流通能力,漩涡强度减小;阀芯受力均匀,流体对阀芯的水击力较小,流动阻力减小;在阀门开度为5%~20%之间,梭式止回阀优化后的流阻系数相对降低量均大于60%,有效提高了防水锤特性。 展开更多
关键词 梭式止回阀 数值模拟 结构优化 防水锤
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