基于VOF模型的真空引水罐内流动特性

1

作者 王欢 赵睿杰 +2 位作者 李红 杨帆 潘绪伟 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第1期74-79,共6页

为解决真空引水罐出口气体流出问题,探究罐内气液两相流动机理,基于RNG k-ε湍流模型和VOF模型对真空引水罐进行计算,对不同初始状态下真空引水罐内的气液两相交界面形态、出口管气体流出量以及出口管内流动状态进行分析,讨论了真空引... 为解决真空引水罐出口气体流出问题,探究罐内气液两相流动机理,基于RNG k-ε湍流模型和VOF模型对真空引水罐进行计算,对不同初始状态下真空引水罐内的气液两相交界面形态、出口管气体流出量以及出口管内流动状态进行分析,讨论了真空引水罐内初始状态对罐内流场的影响,总结了罐内水位对内部流场及出口管的作用关系.结果显示:当初始水位远高于进水管时会大幅优化真空引水罐内流场;与原初始水位相比,罐内气液两相交界面的交互作用减少;气体流出量体积分数峰值从最初的6.916%降至0.106%,平均值从3.442%降至0.027%;出口管流态得到明显改善,顶部低压区域减少.研究结果表明初始水位的变化会影响真空引水罐内流场特性、气体流出量及出口管流态,为深入认识真空引水罐内部流动及真空引水罐的设计提供了数据支撑. 展开更多

关键词 引水罐 流体体积模型 罐内水位 罐内流场 出口流态

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日调节水电站双出口鱼道水力特性与鱼道运行方式研究

2

作者 石凯 孙双科 +3 位作者 李广宁 郑铁刚 柳海涛 柳松涛 《中国水利水电科学研究院学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期73-82,共10页

受日调节水电站水库水位变动的影响,鱼道进口和出口的水位均会发生改变,进而对鱼道池室内部水力特性产生明显影响。本文基于三维数值模拟,重点分析了日调节水电站双出口鱼道出口水位上升和下降时对鱼道水力特性的影响。结果表明:鱼道出... 受日调节水电站水库水位变动的影响,鱼道进口和出口的水位均会发生改变,进而对鱼道池室内部水力特性产生明显影响。本文基于三维数值模拟,重点分析了日调节水电站双出口鱼道出口水位上升和下降时对鱼道水力特性的影响。结果表明:鱼道出口水位下降,当高位和低位出口同时开启时,鱼道内最大流速均小于1.20 m/s,未形成流速屏障,且分岔段水面壅高幅度较小;鱼道低位出口段的流场连通性较好,高位出口段内也存在明显的流速,此时低位出口起主要过鱼作用,高位出口宜同时保持开启,有助于已上溯至高位出口段的鱼类完成上溯。鱼道出口水位上升,鱼道中最大流速出现在鱼道进口段的下游竖缝处;水位低于2.2 m时,高位出口和低位出口可同时开启,鱼道内不会出现流速屏障;水位高于2.2 m时,鱼道进口段的下游竖缝处最大流速为1.3~1.5 m/s,阻碍鱼类上溯,且在分岔段易出现明显壅水现象。因此,在水位上升过程中,应先保持高位、低位出口同时开启,再根据鱼道进口处流速和分岔段水深,确定低位出口延时关闭时机,供已上溯至低位出口段的鱼类完成上溯。本研究可为日调节水电站双出口鱼道的出口切换运行方式提供参考。 展开更多

关键词 竖缝式鱼道 双出口 水位变化 流场 水面线

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基于喉部出口流场的凝汽器布管设计及改造应用研究

3

作者 张莉 王天赐 孙雪 《汽轮机技术》 北大核心 2025年第2期105-109,118,共6页

凝汽器布管设计合理与否对电站机组的经济性至关重要,相较于以往的布管方法,基于喉部出口流场对凝汽器进行布管设计更为合理。以某880MW火电机组凝汽器为研究对象,采用数值模拟方法,首先模拟获得耦合排汽缸的喉部出口流场;然后基于喉部... 凝汽器布管设计合理与否对电站机组的经济性至关重要,相较于以往的布管方法,基于喉部出口流场对凝汽器进行布管设计更为合理。以某880MW火电机组凝汽器为研究对象,采用数值模拟方法,首先模拟获得耦合排汽缸的喉部出口流场;然后基于喉部出口流场对两种布管方案的凝汽器进行了壳侧蒸汽流场的数值模拟,通过性能参数提取对凝汽器的两种布管方案进行了比较,并为凝汽器改造确定了较好的布管方案;同时为改造后的凝汽器提供了基于壳侧流场模拟的变工况性能曲线。模拟结果显示:凝汽器喉部出口流场具有较强的不均匀性,采用新型管束的凝汽器的工作压力优于采用原管束凝汽器382Pa。采用新型管束对凝汽器实施改造应用后的性能测试表明:改造后的凝汽器的工作压力低于设计压力250Pa。 展开更多

关键词 凝汽器 喉部出口流场 布管设计 改造应用

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开口条件下高速离心机机室流场模拟及试验研究

4

作者 杨鑫 陈红永 +4 位作者 黎启胜 龚志斌 宋琼 李心耀 尹益辉 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1112-1118,共7页

为研究离心机机室开口条件下机室内流场特性及开口对风阻功率的影响,首先基于CFD(计算流体力学)方法建立了某离心机机室流场分析模型,针对机室开口状态进行了模拟,对比了风口竖直及倾斜对换热的影响;其次在某高速离心机上开展了流场测... 为研究离心机机室开口条件下机室内流场特性及开口对风阻功率的影响,首先基于CFD(计算流体力学)方法建立了某离心机机室流场分析模型,针对机室开口状态进行了模拟,对比了风口竖直及倾斜对换热的影响;其次在某高速离心机上开展了流场测试试验,获得了机室内压力及风速的空间分布,及随离心机转速的变化规律,并对比了圆盘转子与转臂转子的风阻功率差异。研究表明滑移网格技术可用于计算离心机机室内旋转流场,倾斜通风口更有利于机室通风换热,并降低离心机运行的风阻功率;对旋转部件上凹坑等进行整流可有效降低风阻功率;圆盘转子的压差阻力远小于转臂转子。通过合理设计通风口可提高机室换热效率,研究可为高速离心机机室及温控设计提供参考。 展开更多

关键词 开口机室 流场 风阻功率 模拟 试验

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结构参数对闭口体系新型激波吹灰器工作特性的影响研究

5

作者 王超 郑龙席 +3 位作者 王渤文 程悦 张军利 李勍 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期269-277,共9页

锅炉吹灰器可以有效实现清除锅炉内部的积灰,提高锅炉运行效率,对锅炉安全运行具有重要意义。SPG型激波吹灰器是在传统激波吹灰器基础上发展而来的闭口体系新型高性能吹灰器,使用数值方法对该装置的可行性进行验证,并分析工作特性,可以... 锅炉吹灰器可以有效实现清除锅炉内部的积灰,提高锅炉运行效率,对锅炉安全运行具有重要意义。SPG型激波吹灰器是在传统激波吹灰器基础上发展而来的闭口体系新型高性能吹灰器,使用数值方法对该装置的可行性进行验证,并分析工作特性,可以为实际应用与改进提供参考。基于CFD技术,将SPG型激波吹灰器作为研究对象,使用动网格技术对设备内活塞的真实运动过程进行仿真模拟,利用Fluent软件模拟计算SPG型激波吹灰器内部流场的连续变化这一动态过程,并通过调整喷管、燃烧室以及压力蓄能器的结构参数,在出口处监测得到各部件结构参数变化对排气特性的影响规律,获取其工作特性。结果表明:喷管的长径比从2增加到4时,出口参数峰值出现滞后现象,但压力峰值与速度峰值获得显著提升,且喷管的扩张段改为直管可以降低膨胀损失,适当增加喷管长径比并直接连接直管是一种较好的方案;燃烧室径向和轴向壁面之间的间距缩短均可使出口压力峰值提高,但轴向距离缩短压力峰值增加幅度更大;在压力蓄能器中,去除阻尼装置压力提升较少,且无法减缓活塞复位,使排出气体减少,去除限位器后喷管出口压力大幅提高,但其峰值持续时间变短。 展开更多

关键词 SPG型激波吹灰器 内部流场 出口压力峰值 数值模拟

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涡流控尘系统径轴向流场分布规律研究

6

作者 许圣东 郑磊 +3 位作者 丁志权 颜鸽来 许洋铭 孔文源 《能源与环保》 2024年第8期55-60,共6页

为掌握涡流控尘装置的流场特性,采用数值模拟方法,分别在Standard、RNG、Realizable三种模型下对涡流控尘系统内部流场进行模拟,并建立实验系统,测试径轴向出口的风速分布进行验证。研究结果表明,径向出口上,始端0.2 m范围形成了负压区,... 为掌握涡流控尘装置的流场特性,采用数值模拟方法,分别在Standard、RNG、Realizable三种模型下对涡流控尘系统内部流场进行模拟,并建立实验系统,测试径轴向出口的风速分布进行验证。研究结果表明,径向出口上,始端0.2 m范围形成了负压区,0.2~2.0 m风速最大,最大风速达20 m/s,此后风速随距离的增加而均匀减小。轴向方向上,从涡流风机处开始,管道截面风速呈圆环状分布,表现出中心风速小、周围风速大、壁面风速小的轴对称M形分布特点;截面风速沿程减小,从涡流风筒出口后,截面风速趋于稳定,到管道出口处,截面最大风速不超过1.8 m/s。数值模拟与实验结果基本一致,尤其是轴向风速分布规律完全吻合,以Standard模型最为准确。 展开更多

关键词 涡流风筒 流场 径向出口 轴向出口 数值模拟

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开式风洞超声速压气机流场起动的数值研究

7

作者 张天龙 王旭 +2 位作者 林田琦 许向沈 穆文鹏 《航空工程进展》 CSCD 2024年第1期164-168,175,共6页

在开式风洞超声速平面叶栅试验中,从试验启动到叶栅建立超声速流动状态的过程,即超声速流场起动问题,已成为公认的难题。为建立可行的开式风洞超声速流场起动方法,奠定开式超声速风洞的使用基础,基于某超声速风洞,以超声速压气机平面叶... 在开式风洞超声速平面叶栅试验中,从试验启动到叶栅建立超声速流动状态的过程,即超声速流场起动问题,已成为公认的难题。为建立可行的开式风洞超声速流场起动方法,奠定开式超声速风洞的使用基础,基于某超声速风洞,以超声速压气机平面叶栅为研究对象,开展三维数值仿真研究;分析试验条件下超声速流场起动失败的原因,制定三种流场起动方案。结果表明:起动失败的原因为叶栅前缘形成了一道强正激波;仅提高风洞进口总压无法建立叶栅超声速流动状态;仅增大下壁溢流缝宽度可起动超声速叶栅流场,但有效叶栅流道数量减少,壁面附面层增厚;保持上、下壁溢流缝宽度在1倍栅距以上,在栅前上、下壁设置超声速墙并进行抽吸,可有效起动超声速流场,相邻流道出口马赫数最大波动0.01,出口气流角最大波动0.09°,周期性满足试验需求。 展开更多

关键词 开式风洞 超声速 流场起动 压气机 叶栅流场

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叶轮外径对离心泵内流影响的CFD分析 被引量：26

8

作者 谈明高 刘厚林 +2 位作者 王勇 王凯 董亮 《排灌机械》 EI 2009年第5期314-318,共5页

采用FLUENT,在双参考坐标系下,利用有限体积法对雷诺时均Navier-Stokes方程进行数值离散,选用标准k-ε湍流模型,SIMPLEC方法求解,对6台离心泵在不同叶轮外径下的内部流场进行了叶轮和蜗壳的耦合数值模拟.根据数值模拟结果对6台离心泵的... 采用FLUENT,在双参考坐标系下,利用有限体积法对雷诺时均Navier-Stokes方程进行数值离散,选用标准k-ε湍流模型,SIMPLEC方法求解,对6台离心泵在不同叶轮外径下的内部流场进行了叶轮和蜗壳的耦合数值模拟.根据数值模拟结果对6台离心泵的能量性能进行了预测,并分析了叶轮外径变化对泵内部流场的影响.性能预测结果与切割定律计算结果的对比表明,随着叶轮外径的变化,泵扬程和轴功率的变化基本符合切割定律,但效率存在一定的波动.内部流场分析表明,叶轮外径变化对叶轮进口静压和总压分布的影响较小,对叶轮出口和蜗壳内静压及总压分布有着明显的影响;叶轮外径变化还对泵内尤其是蜗壳割舌附近的绝对速度分布有较大影响;当叶轮切割量大于4%后,蜗壳扩散段的流动分离现象就会逐渐消失. 展开更多

关键词 离心泵 叶轮 外径 蜗壳 流场 CFD

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流道进口大小对风机流场及换热器的影响研究 被引量：3

9

作者 刘斌 王玉琳 +2 位作者 王正 刘志峰 黄海鸿 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1602-1607,共6页

针对设置有低温换热装置和轴流风机的矩形流道,为了合理匹配风机与矩形流道的特性,保证流道内高效地换热,文章采用粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)技术研究了轴流风机出口流场随流道进口宽度的变化规律,并对流道内换热器... 针对设置有低温换热装置和轴流风机的矩形流道,为了合理匹配风机与矩形流道的特性,保证流道内高效地换热,文章采用粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)技术研究了轴流风机出口流场随流道进口宽度的变化规律,并对流道内换热器的整体换热量进行了计算。实验结果表明:随着流道宽度的增加、流道阻力的减小,风机出口流场由径向向轴向转变,转变过程极短,但流场状态基本保持不变,在叶顶对应的主流和中心回流之间均存在涡流,随着向下游的发展迅速耗散;在受限进风条件下,风机前后大压差阻碍气流的轴向运动,叶片周向作用力为气流提供周向速度,当形成的离心力大于叶片的径向力时,将改变风机出口气流的流向;蒸发器的换热量并不随进口宽度的增加而线性变化,但气流流动阻力的减小加强了与蒸发器的热交换,导致换热量总体增大。 展开更多

关键词 矩形流道 轴流风机 粒子图像测速(PIV)技术 出口流场 换热量

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大切深数控电解铣削加工阴极设计及试验研究 被引量：4

10

作者 徐波 干为民 +2 位作者 何亚峰 王祥志 尹飞鸿 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期93-101,共9页

难加工材料整体叶轮广泛应用于航空领域,采用传统切削加工存在刀具磨损快、加工效率低等问题。本文针对某型号复杂整体叶轮,提出大切深五轴数控电解铣削预加工方法。通过设计锥形螺旋刃阴极,分析不同旋转角下单、双螺旋刃出口流场分布,... 难加工材料整体叶轮广泛应用于航空领域,采用传统切削加工存在刀具磨损快、加工效率低等问题。本文针对某型号复杂整体叶轮,提出大切深五轴数控电解铣削预加工方法。通过设计锥形螺旋刃阴极,分析不同旋转角下单、双螺旋刃出口流场分布,得到旋转角720°的单螺旋刃阴极出口压力和流速分布均匀。同时开展大切深数控电解铣削加工试验,结果表明:在选取的工艺参数范围内,加工平衡间隙和进给速度随着加工电压升高而增大;较低的电解液温度有利于实现小间隙加工,可显著提高加工精度;主轴转速达到1500 r/min后对加工速度影响较小。得到大切深数控电解铣削整体叶轮加工叶片,一次最大切深可达65 mm,余量误差控制在0.5 mm范围之内,提高了整体叶轮加工效率。 展开更多

关键词 数控电解铣削 螺旋刃阴极 流场分析 整体叶轮

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带尾板的倾斜扩压叶栅的实验研究 被引量：1

11

作者 王东 钟兢军 +2 位作者 丁海彬 苏杰先 王仲奇 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2000年第5期91-94,共4页

对由常规直叶片、正倾斜叶片、复合倾斜 (S型 )叶片组成的三种矩型扩压叶栅在矩型叶栅低速风洞上进行了实验研究 ,详细测量了叶栅出口流场 ,研究和分析了零冲角下常规直叶栅、正倾斜叶栅、复合倾斜 (S型 )叶栅对出口能量损失分布情况和... 对由常规直叶片、正倾斜叶片、复合倾斜 (S型 )叶片组成的三种矩型扩压叶栅在矩型叶栅低速风洞上进行了实验研究 ,详细测量了叶栅出口流场 ,研究和分析了零冲角下常规直叶栅、正倾斜叶栅、复合倾斜 (S型 )叶栅对出口能量损失分布情况和二次流速度矢量的影响 ,讨论了叶片倾斜对扩压叶栅出口流场的改善作用。 展开更多

关键词 叶片倾斜 扩压叶栅 出口流场 透平

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基于全流场的泵装置出水流道内流特性分析 被引量：6

12

作者 张帆 张金凤 +3 位作者 张霞 袁寿其 李亚林 谢立恒 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期1246-1251,共6页

为了研究立式轴流泵装置出水流道的流动特性,以一立式轴流泵装置为研究对象,基于全流场非定常计算,结合湍动能和流线分布以及压力分布,分析出水流道内非定常流动特性;基于Q准则,在小流量工况下对流道内涡旋结构进行可视化分析;基于特征... 为了研究立式轴流泵装置出水流道的流动特性,以一立式轴流泵装置为研究对象,基于全流场非定常计算,结合湍动能和流线分布以及压力分布,分析出水流道内非定常流动特性;基于Q准则,在小流量工况下对流道内涡旋结构进行可视化分析;基于特征值法和涡量法,对不同工况下1个非定常旋转周期内的出水流道里的涡核进行提取.结果表明:小流量工况下,出水流道的入口处产生的涡旋结构数量最多,流道内提取到的涡核数量也最多;出水流道内的涡核强度从流道入口处往后逐渐减弱; 2种方法均在额定工况下提取到的涡核数量最少,并且额定工况下流道中后部均未出现涡核.掌握出水流道内流特性及涡核分布,有助于今后优化设计出低水力损失的出水流道. 展开更多

关键词 全流场 出水流道 模型试验 非定常计算 涡核

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叶片出口安放角对单叶片泵性能的影响 被引量：6

13

作者 谭林伟 施卫东 +2 位作者 张德胜 张扬 张文全 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期835-841,855,共8页

为改善单叶片泵的性能,采用数值模拟与外特性试验相结合的方法分析了叶片出口安放角对泵性能的影响.基于SIMPLEC算法和RNG k-ε湍流模型,通过ANSYS CFX软件求解三维N-S方程,对叶片出口安放角分别为10°,14°,18°,22°... 为改善单叶片泵的性能,采用数值模拟与外特性试验相结合的方法分析了叶片出口安放角对泵性能的影响.基于SIMPLEC算法和RNG k-ε湍流模型,通过ANSYS CFX软件求解三维N-S方程,对叶片出口安放角分别为10°,14°,18°,22°和26°的单叶片泵内部流场进行了数值分析,得到了泵的速度场、压力场,并获得了泵外特性及所受径向力,数值计算所得扬程与试验结果具有较好的一致性.结果表明单叶片泵扬程、功率、效率均随叶片出口安放角增大而提高,但叶片出口安放角增大到18°以后,由于叶轮内流动滑移加剧,变化不再显著;不同叶片出口安放角单叶片泵内流场整体分布相似,但叶片压力面前端脱流区随叶片出口安放角的增加而增大,压力面的相对速度随叶片出口安放角的增加而减小,隔舌处的流动随叶片出口安放角的增加而变得顺畅;叶轮及蜗壳所受径向力随叶片出口安放角的增加而增大,叶轮所受径向力在设计点工况附近最小,而蜗壳所受径向力随流量增加而减小. 展开更多

关键词 单叶片泵 叶片出口安放角 数值模拟 流场 径向力

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深井离心泵叶轮出口边斜度对水力性能的影响 被引量：8

14

作者 丛小青 杨明 +1 位作者 陆伟刚 陈冠男 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2014年第3期214-219,共6页

多级深井离心泵在机井内工作,其外径受井径的限制,最大流量也受限制.为了提高泵的水力效率,最大限度增大其单级扬程,以100QJ10型深井泵为例,建立连续方程、动量方程,并采用标准k-ε双方程湍流模型,应用全隐式多网格耦合算法,对5种叶轮... 多级深井离心泵在机井内工作,其外径受井径的限制,最大流量也受限制.为了提高泵的水力效率,最大限度增大其单级扬程,以100QJ10型深井泵为例,建立连续方程、动量方程,并采用标准k-ε双方程湍流模型,应用全隐式多网格耦合算法,对5种叶轮出口边斜度10°,15°,20°,25°,30°进行全流道内部流场的三维不可压缩稳态黏性湍流流场的数值模拟,并比较分析其在相同工况下的水力性能、内部流场湍动能、速度场、压力分布等,寻找最优的叶轮出口边斜度.研究结果表明:随着斜切角度的增大,泵的效率和单级扬程呈现出先增大后减小的趋势,其单级扬程在较小的叶轮斜切角时最高,水泵效率在较大的叶轮斜切角时最高;综合分析,20°被认为综合性能指标最优叶轮出口斜度.计算结果与样机试验结果基本吻合,新研制的100QJ10的多级深井离心泵效率为58.9%,比同类产品效率高出5.9%. 展开更多

关键词 深井离心泵 水力设计 叶轮出口边 内部流场

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冷态花瓣形旋流燃烧器回流区特性分析 被引量：5

15

作者 李慧君 贾宝桐 +1 位作者 焦英智 魏刚 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期103-107,共5页

建立了花瓣形旋流燃烧器的物理模型,采用Fluent软件对不同内二次风切向速度下花瓣形旋流燃烧器出口的流场进行了数值模拟,分析了其回流区特性,并与冷态下的试验结果进行比较.结果表明:花瓣形旋流燃烧器能在瓣峰后形成轴向和径向回流区,... 建立了花瓣形旋流燃烧器的物理模型,采用Fluent软件对不同内二次风切向速度下花瓣形旋流燃烧器出口的流场进行了数值模拟,分析了其回流区特性,并与冷态下的试验结果进行比较.结果表明:花瓣形旋流燃烧器能在瓣峰后形成轴向和径向回流区,径向的对流换热能起到很好的稳燃效果,提高了对低品质煤种的适应性;在一定范围内,切向速度越大,轴向回流区形成越快,但过大的切向速度会使径向回流区的面积减小. 展开更多

关键词 花瓣形旋流燃烧器 稳燃 回流区 出口流场 数值模拟

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风机出口加装导流板对空冷单元的影响 被引量：12

16

作者 程友良 丁丽瑗 胡宏宽 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期551-555,共5页

针对某600MW直接空冷凝汽器单元的典型结构,建立了在风机出口安装空气导流板的空冷单元物理模型,利用Fluent软件对加装导流板前后空冷单元的内部流场进行了数值模拟,分析了不同导流板数量和形状对内部空气流动和传热特性的影响.结果表明... 针对某600MW直接空冷凝汽器单元的典型结构,建立了在风机出口安装空气导流板的空冷单元物理模型,利用Fluent软件对加装导流板前后空冷单元的内部流场进行了数值模拟,分析了不同导流板数量和形状对内部空气流动和传热特性的影响.结果表明:在空冷单元风机出口加装一定数量和形状的导流板能提高冷却空气流场的均匀性,降低管束表面局部高温区的温度,从而提高空冷凝汽器的换热效果;安装8块导流板时效果最好,且弓形导流板对空冷凝汽器散热效果的改善要比长方形导流板和弯曲面形导流板更为明显. 展开更多

关键词 直接空冷凝汽器 空冷单元 风机出口 导流板 流动特性 传热特性 数值模拟

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导叶进出口角对能量回收水力透平性能的影响 被引量：6

17

作者 史凤霞 杨军虎 王晓晖 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2014年第5期378-381,398,共5页

根据不同的导叶进、出口角,设计4组带导叶的基于单级离心泵反转的能量回收水力透平模型,应用计算流体动力学软件Fluent 6.3对其进行数值模拟.结果表明:同一流量,随着导叶进口角的增大,透平的效率和水头均显著下降,在最优工况点,模型A比... 根据不同的导叶进、出口角,设计4组带导叶的基于单级离心泵反转的能量回收水力透平模型,应用计算流体动力学软件Fluent 6.3对其进行数值模拟.结果表明:同一流量,随着导叶进口角的增大,透平的效率和水头均显著下降,在最优工况点,模型A比模型D水力效率高出7%.进口角一定,出口角大于进口角时,导叶出口速度环量减小,透平效率降低;反之,出口角小于进口角时,导叶出口速度环量增加,透平效率提高.随着进、出口角的增大,最优工况点向大流量区域偏移,转轮内部压力分布均匀性变差.因此导叶进口角对能量回收水力透平的性能有决定性作用,进口角大于出口角有利于效率的提高.对于其他基本尺寸确定的能量回收水力透平,存在最佳的导叶进、出口角,且导叶进、出口角对透平的外特性和内流场均有很大的影响.结果为能量回收水力透平的进一步研究提供了一定的理论基础. 展开更多

关键词 能量回收水力透平 进出口角 外特性 内流场 数值模拟

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综掘工作面风筒出风口风流智能调控装置研究 被引量：27

18

作者 龚晓燕 侯翼杰 +4 位作者 赵宽 崔坚 陈彪 惠双琳 常波峰 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第12期8-14,共7页

针对目前煤矿综掘工作面局部通风风筒的出风口口径、方向角度和前后距离不能实时动态变化所造成的瓦斯、粉尘爆炸和环境污染风险提升问题,研发安装于风筒出风口的风流智能调控装置。分析综掘工作面实际通风风流运移分布规律及风流调控需... 针对目前煤矿综掘工作面局部通风风筒的出风口口径、方向角度和前后距离不能实时动态变化所造成的瓦斯、粉尘爆炸和环境污染风险提升问题,研发安装于风筒出风口的风流智能调控装置。分析综掘工作面实际通风风流运移分布规律及风流调控需求,建立了智能调控装置的整体结构方案,进行了机械结构详细设计及安全性优化分析,并对控制系统软硬件进行了分析设计。研制了机械式调控装置,进行了井下的风速及粉尘浓度的风流场调控测试研究,其测试结果表明:出风口距端头7 m时,调控后回风侧沿程风速由4.01 m/s下降至1.19 m/s,司机位置处的风速由0.1 m/s提高到了0.5 m/s,达到了《煤矿安全规程》要求规定范围;出风口距端头5 m和10 m时,风流场调控后司机位置处粉尘浓度较原始粉尘场最高降低了34%,说明调控装置的调风和降尘效果明显,具有一定的实际应用价值。 展开更多

关键词 综掘工作面 风筒出风口 智能调控装置 风流场 风速 粉尘浓度

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修锉叶片出口对离心泵内流场及叶轮强度的影响 被引量：3

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作者 白羽 刘厚林 +3 位作者 董亮 刘永付 王宝勤 唐晓晨 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2014年第10期852-857,共6页

当离心泵扬程略低于实际需求时,可以通过修锉叶片出口提高其水力性能.文中对单级单吸离心泵叶轮进行修锉,对比修锉前后试验发现,扬程、效率分别提高了9.8%和6.7%.同时采用CFX软件对该泵在设计工况下的全流场进行了非定常数值计算,对比... 当离心泵扬程略低于实际需求时,可以通过修锉叶片出口提高其水力性能.文中对单级单吸离心泵叶轮进行修锉,对比修锉前后试验发现,扬程、效率分别提高了9.8%和6.7%.同时采用CFX软件对该泵在设计工况下的全流场进行了非定常数值计算,对比分析了修锉前后内流场的变化.基于ANSYS Workbench平台,对叶轮进行单向流固耦合计算,分析了修锉叶片出口对叶轮强度的影响.结果表明:叶片出口修锉后,出口尾迹区的绝对速度增大且相对速度减小,导致扬程上升;修锉后叶片出口边的逆压力梯度明显减小,阻止了边界层的分离,减少了摩擦和分离损失,从而提高了效率;叶轮最大等效应力与修锉前相比,其差别随着相位的不同而不同;各相位下,修锉后的叶轮最大总变形均大于修锉前.研究结果为改善离心泵内流场提供了一种可靠的方法. 展开更多

关键词 离心泵 修锉叶片出口 单向流固耦合 内流场 叶轮强度

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某重力坝泄洪底孔水力特性的数值模拟研究 被引量：3

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作者 王昊 刘亚坤 +1 位作者 孙洪亮 唐聪聪 《水利与建筑工程学报》 2016年第2期40-44,共5页

为了充分研究泄洪底孔的水力特性,利用FLUENT软件,采用标准k~ε紊流数值模型和体积分数法（VOF）自由表面追踪技术,对某重力坝泄洪底孔全程进行了三维数值模拟研究。数值模拟得到了设计和校核洪水位两种工况下,泄洪底孔的沿程水面线、... 为了充分研究泄洪底孔的水力特性,利用FLUENT软件,采用标准k~ε紊流数值模型和体积分数法（VOF）自由表面追踪技术,对某重力坝泄洪底孔全程进行了三维数值模拟研究。数值模拟得到了设计和校核洪水位两种工况下,泄洪底孔的沿程水面线、压力以及流速分布等水力特性。数值模拟结果与模型试验数据对比分析显示,二者吻合较好。研究表明数值模拟在实际工程运用中是可行的。 展开更多

关键词 泄洪底孔 k~ε紊流模型 VOF 数值模拟 流场

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