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题名动静圆盘系统轴向力特性实验及预测方法研究
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作者
张森
方浩楠
高一鸣
张新民
曾继来
李华星
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机构
河南理工大学机械与动力工程学院
兰州理工大学能源与动力工程学院
西北工业大学航空学院
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出处
《推进技术》
北大核心
2025年第3期252-260,共9页
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基金
国家自然科学基金(11772263)
河南省自然科学基金(222300420166)。
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文摘
为了准确预测动静圆盘系统的轴向力特性,考虑其几何结构特点,将动静圆盘系统间隙流动简化为由圆周剪切流和径向压差流叠加而成的轴对称二维粘性层流运动,通过求解Navier-Stokes方程,建立了动静圆盘系统的轴向力预测模型。然后,利用改造的离心泵综合性能实验台,对动静圆盘系统间隙流场压力分布特性进行了测量。结果显示,当过流流量一定时,动静圆盘系统间隙流场中任意半径处的压力变化量与入口压力的增减量相等;当入口压力一定时,过流流量增大使间隙入口处的局部压力损失增加,导致入口处流体压降的梯度增大,而其他半径处的压力分布曲线接近平行。此外,相比于过流流量,入口压力对动静圆盘系统轴向力的影响更为显著。为了验证本文提出的动静圆盘系统轴向力预测模型的可靠性,对不同工况下的轴向力预测结果与实验数据进行了比较,结果显示两者的最大相对误差小于5%。研究表明,本文提出的预测模型能够对动静圆盘系统的轴向力特性进行准确预测。
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关键词
动静圆盘系统
轴向力
预测模型
NAVIER-STOKES方程
过流流量
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Keywords
Dynamic and static disk system
Axial thrust
Prediction model
Navier-Stokes equation
Forced overflow rate
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分类号
TH311
[机械工程—机械制造及自动化]
V233.2
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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