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两级液环压缩机内流场及外特性
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作者 张人会 刘博文 +2 位作者 郭广强 俞帅年 郑直 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期541-547,共7页
采用数值模拟与试验相结合的方法,以2SY-6两级液环压缩机为研究对象,对多级液环压缩机在不同工况、不同叶轮宽度比下内流场及性能进行对比分析,结果表明:二级叶轮叶片载荷小于一级叶轮,其排气口区域锯齿形气液交界面较一级叶轮更为光滑... 采用数值模拟与试验相结合的方法,以2SY-6两级液环压缩机为研究对象,对多级液环压缩机在不同工况、不同叶轮宽度比下内流场及性能进行对比分析,结果表明:二级叶轮叶片载荷小于一级叶轮,其排气口区域锯齿形气液交界面较一级叶轮更为光滑.一级叶轮吸气口区域回流强度相对于二级叶轮吸气口区域更强,一级叶轮吸气口区域湍动能明显大于二级叶轮.等外径设计的二级叶轮进出口压缩比远小于一级叶轮,二级叶轮的做功能力小于一级叶轮.由于一级叶轮的进出口压缩比较大且均位于效率极值点的右侧,一级叶轮效率随泵的压缩比增大而逐渐下降,而二级叶轮压缩比范围包含极值点,所以其效率先增后减.液环压缩机随着二级叶轮宽度的增大,其吸气能力越强,各个工况下的流量均逐渐增大.低压缩比工况下的效率随k值减小逐渐增大,高压缩比工况下的效率随k值减小先增后减.随首次级叶轮宽度比k值的减小,二级叶轮的压缩比曲线逐渐向上平移,而一级叶轮的压缩比曲线逐渐向下平移.随泵出口压力的增大,首次级叶轮压缩比的比值曲线下降趋于平缓,k值为2.2时两级叶轮压缩比的比值趋于1.1. 展开更多
关键词 液环压缩机 内流场 回流 压缩比 叶轮宽度比
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入口流场不均匀性对固体火箭发动机大膨胀比喷管内流场的影响
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作者 高惊涛 孙宏权 +1 位作者 李新艳 王宁飞 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期547-556,共10页
在高机动飞行过程中,固体火箭发动机承受长时间的小过载会导致喷管入口处燃气方向改变,而药柱空间非均匀燃烧又会导致燃气密度分布不均匀,从而影响喷管入口处质量通量分布。二者均会造成入口燃气流动非均匀性,这是引起喷管流场不均匀性... 在高机动飞行过程中,固体火箭发动机承受长时间的小过载会导致喷管入口处燃气方向改变,而药柱空间非均匀燃烧又会导致燃气密度分布不均匀,从而影响喷管入口处质量通量分布。二者均会造成入口燃气流动非均匀性,这是引起喷管流场不均匀性的主要原因之一,直接影响发动机性能。以膨胀比为100的固体火箭发动机喷管为研究对象,改变入口处质量通量分布规律与入射方向,结合计算流体力学软件研究入口流场不均匀性对喷管内流场的影响规律。结果表明:当喷管入口质量通量呈抛物面分布时,入口的不均匀性对喷管内流场影响较小,在喷管喉部位置不均匀效应基本消除;由俯仰过载导致燃气非垂直入射时,喷管入口位置流场周向不均匀性高达23%;随着燃气充分膨胀,不均匀效应减弱,在喷管扩张比达到92.8时,流场基本均匀,但是在有限扩张比条件下由入射角度导致的流场不均匀效应无法完全消除。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 喷管 大膨胀比 流动不均匀 内流场
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串装双燃速药柱发动机的内流场计算 被引量:7
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作者 赵坚 张振鹏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期315-318,共4页
对一维的加质燃烧室流场、轴对称的二维喷管内流场和高燃速药柱燃烧完成后的燃烧室二维内流场以及三维药柱几何做了一体化计算。应用轴对称的N S方程、TVD有限体积法的显式MacCormack格式 ,对燃烧室后段及长尾喷管跨声速流场进行求解 ,... 对一维的加质燃烧室流场、轴对称的二维喷管内流场和高燃速药柱燃烧完成后的燃烧室二维内流场以及三维药柱几何做了一体化计算。应用轴对称的N S方程、TVD有限体积法的显式MacCormack格式 ,对燃烧室后段及长尾喷管跨声速流场进行求解 ,得到了双燃速内弹道性能和轴对称二维流场中燃气参数的分布。结果具有较高的精度 ,并为进一步的燃烧室和喷管热结构分析提供数值依据。 展开更多
关键词 内弹道计算 内流场计算 串装双燃速药柱发动机 一维加质燃烧室流 二维喷管内流场 药柱几何计算 燃烧室后段 长尾喷管跨声速流
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导管螺旋桨内流场的PIV测量 被引量:14
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作者 张军 张志荣 +3 位作者 朱建良 徐锋 陆林章 代钦 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期82-88,共7页
内流场对于导管螺旋桨的设计和性能分析是至关重要的,利用随车式PIV在中国船舶科学研究中心拖曳水池进行了导管螺旋桨的内流场测量。使用标靶技术建立了物像对应关系,从而修正导管曲率和厚度产生的图象畸变。使用同步控制器实现螺旋桨... 内流场对于导管螺旋桨的设计和性能分析是至关重要的,利用随车式PIV在中国船舶科学研究中心拖曳水池进行了导管螺旋桨的内流场测量。使用标靶技术建立了物像对应关系,从而修正导管曲率和厚度产生的图象畸变。使用同步控制器实现螺旋桨相位、CCD摄像和激光器的精确同步控制。试验分别在三个不同进速系数J=1.2,1.0和0.8下进行。试验结果很好地反映了螺旋桨梢涡、毂部涡、以及螺旋桨上下表面脱落的旋向相反的尾涡,以及近导管内壁、桨毂壁面涡层等流动特征。试验表明,涡强都随着进速系数的减小而增加。与螺旋桨前流动相比,导管内螺旋桨后轴向速度沿径向分布的不均匀性明显增强。试验结果表明,对于导管厚度与曲率都空间变化的导管螺旋桨,应用PIV技术进行内流场测量在技术上是可行的。 展开更多
关键词 导管螺旋桨 内流场 PIV
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导弹水下发射内流场的数值研究 被引量:14
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作者 殷崇一 张宇文 +1 位作者 刘乐华 李宏伟 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2003年第3期56-58,共3页
对于导弹水下发射过程中壳体结构强度及动力学问题,基于二维不可压N-S方程,运用有限体积法中心格式和SIMPLE计算程式,建立了导弹水下潜艇发射内流场的数值模拟方法,对导弹出管过程中不同时刻弹体的压力载荷分布进行解算。为导弹的壳体... 对于导弹水下发射过程中壳体结构强度及动力学问题,基于二维不可压N-S方程,运用有限体积法中心格式和SIMPLE计算程式,建立了导弹水下潜艇发射内流场的数值模拟方法,对导弹出管过程中不同时刻弹体的压力载荷分布进行解算。为导弹的壳体结构设计和内部构件设计提供了重要的依据。 展开更多
关键词 导弹 水下发射 内流场 N-S方程 结构强度 有限体积法 数值模拟 潜艇 数学模型 压力分布
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基于CFX的混流泵内流场数值模拟 被引量:17
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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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动压型机械密封内流场及性能的流固热耦合 被引量:11
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作者 陈汇龙 李同 +2 位作者 赵斌娟 任坤腾 王彬 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期502-507,共6页
为了分析液体动压型机械密封环变形对间隙液膜特性的影响,基于Workbench平台建立动环-液膜-静环的双向流固热耦合计算模型,对变形后的内流场进行模拟计算,对双向流固热耦合前后内流场的压力、温度以及螺旋槽内速度进行对比分析,并比较... 为了分析液体动压型机械密封环变形对间隙液膜特性的影响,基于Workbench平台建立动环-液膜-静环的双向流固热耦合计算模型,对变形后的内流场进行模拟计算,对双向流固热耦合前后内流场的压力、温度以及螺旋槽内速度进行对比分析,并比较了流固热耦合后开启力、摩擦扭矩以及泄漏量的变化.研究结果表明:经过双向流固热耦合计算后,液膜在动环端面附近受压缩,在静环端面附近沿周向呈明显波浪状周期性波动,外径处液膜平均厚度减小、内径处液膜平均厚度增大,液膜厚度最大变化约16.0%;双向流固热耦合前后压力场、温度场分布规律类似,但液膜最高压力明显变大,在文中计算工况下变大约67.0%,液膜最高温度略有变大,螺旋槽根部附近液体流速降低;考虑了流固热耦合变形后,液膜开启力变大,摩擦扭矩略微变大,泄漏量明显变大,且转速越高各密封性能参数的变化越大. 展开更多
关键词 动压型机械密封 双向流固热耦合 内流场 密封性能 数值模拟
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基于内流场PSP测量技术的图像后处理 被引量:9
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作者 高丽敏 韦楠 +1 位作者 高杰 吴亚楠 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期93-97,共5页
由于在测量模型表面压力方面具有独特的优势,光学压敏测量技术(Pressure-Sensitive Paint Technique,PSP)近年来受到了广泛关注。然而,由于内流场流动的复杂性及狭小的几何空间,内流场的PSP压力测量实验难度非常大,影响了PSP的测量精度... 由于在测量模型表面压力方面具有独特的优势,光学压敏测量技术(Pressure-Sensitive Paint Technique,PSP)近年来受到了广泛关注。然而,由于内流场流动的复杂性及狭小的几何空间,内流场的PSP压力测量实验难度非常大,影响了PSP的测量精度与显示效果。基于对光学压敏测量技术测量原理的深刻理解,结合图像对准与三维重构理论,探究并优化相应的图像处理流程,自主发展了PSP图像的三维重构程序。以某平面叶栅叶片PSP实验图像为研究对象,按照提出的优化图像处理流程,提高了叶片表面PSP测压的精度,实现了叶片表面压力场的三维重现,并与静压孔测量结果进行了比对。结果表明:所发展的PSP图像处理方法及流程,是现有测量条件下提高PSP测量精度的有效措施之一,且经过叶片表面压力场的三维重现,便于获取图像上的压力信息。 展开更多
关键词 压敏测量技术 内流场 图像处理 三维重构 压力分布
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双脉冲发动机内流场研究 被引量:22
9
作者 朱卫兵 张永飞 +1 位作者 陈宏 孙润鹏 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2012年第1期114-118,共5页
为研究级间孔对双脉冲固体火箭发动机性能影响,文中采用k-ε模型、SIMPLE算法和PISO算法,对带级间孔的双脉冲固体火箭发动机内流场进行了数值模拟。计算分析得级间孔直径与第一燃烧室直径之比(di/D)的合理值为1/3到1/2,以及颗粒相在第... 为研究级间孔对双脉冲固体火箭发动机性能影响,文中采用k-ε模型、SIMPLE算法和PISO算法,对带级间孔的双脉冲固体火箭发动机内流场进行了数值模拟。计算分析得级间孔直径与第一燃烧室直径之比(di/D)的合理值为1/3到1/2,以及颗粒相在第一燃烧室内的分布特点与颗粒对级间隔板的冲蚀情况。 展开更多
关键词 双脉冲固体火箭发动机 内流场 级间孔 两相流 颗粒轨道模型
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基于FLUENT的固体火箭发动机点火瞬态内流场仿真影响因素分析 被引量:14
10
作者 杨乐 余贞勇 何景轩 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期474-477,共4页
应用FLUENT流体计算软件,采用UDF接口编程进行二次开发,用侧壁加质的方法模拟燃烧室加质,对固体火箭发动机内流场进行了数值模拟。针对影响仿真结果的主要因素,即点火器简化方式、点火器出口参数的选取方式和点燃方式三个方面进行分析... 应用FLUENT流体计算软件,采用UDF接口编程进行二次开发,用侧壁加质的方法模拟燃烧室加质,对固体火箭发动机内流场进行了数值模拟。针对影响仿真结果的主要因素,即点火器简化方式、点火器出口参数的选取方式和点燃方式三个方面进行分析。结合试验数据,得出点火器采用多条环形缝结构和点火器出口参数采用实测曲线,同时,点燃方式为动态温度判据时,可使仿真结果与实际情形更加吻合。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 内流场 数值模拟 点燃方式
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基于粒子图像测速技术的血泵内流场研究 被引量:6
11
作者 王芳群 李岚 +5 位作者 王颢 茹伟民 曾培 袁海宇 荆腾 钱坤喜 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期597-601,共5页
自制外触发同步系统,应用二维粒子图像测速技术技术(PIV)实现了流线型叶轮血泵和直叶片叶轮血泵的内流场的测量,并分析叶轮设计和运行条件对血泵内流场和血液相容性的影响。实验结果表明:基于外触发同步的PIV系统实现了对血泵同一流道... 自制外触发同步系统,应用二维粒子图像测速技术技术(PIV)实现了流线型叶轮血泵和直叶片叶轮血泵的内流场的测量,并分析叶轮设计和运行条件对血泵内流场和血液相容性的影响。实验结果表明:基于外触发同步的PIV系统实现了对血泵同一流道的流速信息的连续采样;血泵内的绝对速度和相对速度分布随着叶轮设计、流量和进出口压差而改变。在设计工况(4 L/min,100 mmHg)下,流线型叶轮血泵流道内的流动模式较为规则,而直叶片血泵的流动模式则出现了明显的旋涡、回流和流动分离等现象。根据血液动力学理论,在设计工况下,流线型叶轮血泵具有较好的血液相容性。 展开更多
关键词 粒子图像测速(PIV) 血液相容性 内流场 外触发
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导管螺旋桨内流场的LDV测量 被引量:9
12
作者 董郑庆 陆林章 +1 位作者 周伟新 董世汤 《船舶力学》 EI 北大核心 2006年第5期24-31,共8页
为了探讨导管内流场,通过在导管壁上开窗口,使用LDV激光穿过窗口方案来测量导管螺旋桨的内流场。测量结果表明该方案测量导管内流场是可行的,并为导管内螺旋桨叶片的环量分布分析提供了条件。
关键词 导管螺旋桨 LDV测量 导管内流场
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燃气调压阀内流场三维数值模拟 被引量:8
13
作者 李哲 魏志军 张平 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期210-213,共4页
采用有限体积法对燃气阀内流场进行三维冷气模拟和燃气模拟,并用冷气试验验证,表述了所研究阀门内流场的特点,得到入口压力与阀芯受力之间的线性关系;比较了3个不同弹性系数的弹性元件的入口压力与阀门质量流量,得到入口压力与阀门质量... 采用有限体积法对燃气阀内流场进行三维冷气模拟和燃气模拟,并用冷气试验验证,表述了所研究阀门内流场的特点,得到入口压力与阀芯受力之间的线性关系;比较了3个不同弹性系数的弹性元件的入口压力与阀门质量流量,得到入口压力与阀门质量流量之间的二次曲线关系,小的弹性系数和低燃气温度使调压阀调压能力增强;分析了燃气模拟的结果,并与冷气模拟的结果进行了对比,提出对阀芯和阀座进行重点热防护的建议。 展开更多
关键词 燃气阀 内流场 数值计算 弹性系数
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结构参数对导叶式旋风管内流场分布的影响 被引量:8
14
作者 王建军 郭颖 金有海 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2004年第11期20-24,共5页
用智能型五孔球探针对导叶式旋风管内流场进行全面系统测量,根据实验结果得到了导向叶片参数、导流锥结构参数及排尘结构参数对流场分布的影响规律。在流场分析的基础上,进一步研究了结构参数对旋风管内颗粒分离的影响,为优化结构,提高... 用智能型五孔球探针对导叶式旋风管内流场进行全面系统测量,根据实验结果得到了导向叶片参数、导流锥结构参数及排尘结构参数对流场分布的影响规律。在流场分析的基础上,进一步研究了结构参数对旋风管内颗粒分离的影响,为优化结构,提高分离性能,研究分离机理奠定了实验基础。 展开更多
关键词 旋风管 导叶式 内流场 分离性能 颗粒分离 分离机理 分析 结构参数 系统测量 智能型
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铁路空调客车内流场、温度场的数值模拟和实验研究 被引量:11
15
作者 邓建强 冯诗愚 +2 位作者 张早校 郁永章 靳谊勇 《暖通空调》 北大核心 2005年第6期20-23,共4页
采用Kε湍流模型对空调客车内三维空气流场和温度场进行了数值模拟,并进行了相应的实验研究。研究结果表明,车厢内下部乘客区空气温度高于上部区域,对热舒适性不利;上部区域存在新风短路现象,建议采用下送风方式。
关键词 实验研究 铁路空调客车 温度 内流场 K-ε湍流模型 拟和 数值模拟 空气流 研究结果 空气温度 热舒适性 短路现象 送风方式 新风
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阶梯装药固体火箭发动机点火内流场特性研究 被引量:13
16
作者 孟亮飞 田发林 周长省 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2010年第5期127-130,共4页
针对两节阶梯装药在火箭弹中的应用,对该类型固体火箭发动机点火内流场特性进行数值模拟。运用FLUENT软件进行二维轴对称非定常数值分析,通过UDF编程,采用表面单元格临界点火准则实现推进剂表面不同部位单元格的燃气加质,计算得到了前... 针对两节阶梯装药在火箭弹中的应用,对该类型固体火箭发动机点火内流场特性进行数值模拟。运用FLUENT软件进行二维轴对称非定常数值分析,通过UDF编程,采用表面单元格临界点火准则实现推进剂表面不同部位单元格的燃气加质,计算得到了前后燃烧室的不同部位压力分布及变化情况和点火器喷孔附近的激波传递情况。研究结果表明,该方法能够较好的预示点火内流场的特性,可以为阶梯装药发动机的点火性能研究和点火设计提供理论依据。 展开更多
关键词 阶梯装药 点火内流场 数值模拟 表面单元格
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池式反应堆堆内流场数值模拟 被引量:6
17
作者 王金华 薄涵亮 +1 位作者 姜胜耀 郑文祥 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期322-325,共4页
以板型燃料组件池式反应堆为研究对象,采用计算流体动力学程序CFX5对堆内流场进行了数值模拟,结果表明:流过堆芯燃料组件的流速较大,在燃料组件出口位置流速达到最大值;无论是否带有围桶,堆内压降均主要集中在堆芯燃料组件上,入口流量增... 以板型燃料组件池式反应堆为研究对象,采用计算流体动力学程序CFX5对堆内流场进行了数值模拟,结果表明:流过堆芯燃料组件的流速较大,在燃料组件出口位置流速达到最大值;无论是否带有围桶,堆内压降均主要集中在堆芯燃料组件上,入口流量增大,堆芯燃料组件上的压降随之增加;堆芯上部腔室和下部腔室的压力变化很小;在相同的入口流量下,带与不带围桶的堆芯进出口差压非常接近。 展开更多
关键词 池式反应堆 内流场 数值模拟 计算流体动力学
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基于动网格的喉栓式推力可调喷管内流场数值模拟 被引量:6
18
作者 唐金兰 宋慧敏 +1 位作者 李进贤 冯喜平 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期634-639,共6页
以FLUENT软件为工具,利用动网格技术,建立了喉栓式推力可调喷管内流场动态特性分析模型。通过网格的合并与分割,较好地解决了喉栓调节运动所导致的计算区域的瞬变问题,并分析了喉栓调节运动速度对喷管轴对称二维内流场动态特性的影响。... 以FLUENT软件为工具,利用动网格技术,建立了喉栓式推力可调喷管内流场动态特性分析模型。通过网格的合并与分割,较好地解决了喉栓调节运动所导致的计算区域的瞬变问题,并分析了喉栓调节运动速度对喷管轴对称二维内流场动态特性的影响。分析结果表明,随着喉栓的调节运动,喷管内流场动态下的压强建立与稳态下的压强建立相比存在着明显的延迟,且随着喉栓调节运动速度的增大,延迟现象越明显。当喉栓完全进入喷管几何喉部位置时,喷管推力达到最大值。 展开更多
关键词 推力可调喷管 动网格 内流场 数值模拟
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离心式消防泵性能影响因素及内流场分析 被引量:11
19
作者 张德胜 施卫东 +1 位作者 陆伟刚 曹卫东 《排灌机械》 2008年第1期10-14,共5页
采用SIMPLEC算法及标准k-ε湍流模型,把消防泵叶轮和泵体作为一个整体,在全扬程范围内对10种不同设计方案下的扬程、功率和效率进行了数值计算.结合外特性预测结果、内部静压、流线和湍动能分布,讨论了低比转速消防泵性能影响因素,得出... 采用SIMPLEC算法及标准k-ε湍流模型,把消防泵叶轮和泵体作为一个整体,在全扬程范围内对10种不同设计方案下的扬程、功率和效率进行了数值计算.结合外特性预测结果、内部静压、流线和湍动能分布,讨论了低比转速消防泵性能影响因素,得出以下结论:叶片出口角和叶片数对扬程和驼峰的影响较明显,增加分流叶片后,扬程提高明显;增加合理布置的分流叶片可以提高泵的扬程和效率,改善叶轮内部流动和湍动能分布;泵体的喉部面积对性能影响非常敏感,其可以有效控制高效区范围和最高效率. 展开更多
关键词 消防泵 分流叶片 喉部面积 内流场 湍动能
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导管桨内流场及涡特性DES模拟 被引量:6
20
作者 龚杰 郭春雨 +2 位作者 赵大刚 宋科委 钟文军 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1381-1386,共6页
为研究导管桨内部流动及涡结构组成与分布特性,本文基于分离涡模拟(DES)方法对导管桨内流场及涡特性进行模拟,数值模拟为三维黏性、不可压缩的非稳态计算,采用滑移网格技术实现导管桨的敞水性能试验,应用体渲染方式展示内流场空间涡结... 为研究导管桨内部流动及涡结构组成与分布特性,本文基于分离涡模拟(DES)方法对导管桨内流场及涡特性进行模拟,数值模拟为三维黏性、不可压缩的非稳态计算,采用滑移网格技术实现导管桨的敞水性能试验,应用体渲染方式展示内流场空间涡结构。导管桨水动力性能计算结果与模型试验吻合良好,数值模拟结果表明:导管内壁区域流动复杂,频域内导管壁面压力脉动在叶频及其倍数处出现连续峰值;分离涡模拟方法能有效模拟导管桨内流场中的剪切层涡、叶梢涡、叶片脱落涡和叶根涡等不同涡结构,导管的存在导致梢涡形态发生变化,涡量更大面积分布于导管内壁,有助于导管回收螺旋桨尾流涡能,以提高推进效率。 展开更多
关键词 导管桨 内流场 分离涡模拟 压力脉动 涡结构
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