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双流道泵叶轮边界涡量流分析与水力优化
被引量：
4
1
作者
赵斌娟
赵尤飞
+2 位作者
仇晶
张成虎
陈汇龙
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第10期85-90,共6页
为优化双流道泵叶轮,对原始泵的内流场进行数值模拟,引入边界涡量动力学理论进行流动诊断,分析了叶轮表面的边界涡量流(BVF)、摩擦力线以及涡量线的分布规律,找到了叶轮内产生不良流动的位置及其动力学根源。根据流动诊断结果,有针对性...
为优化双流道泵叶轮,对原始泵的内流场进行数值模拟,引入边界涡量动力学理论进行流动诊断,分析了叶轮表面的边界涡量流(BVF)、摩擦力线以及涡量线的分布规律,找到了叶轮内产生不良流动的位置及其动力学根源。根据流动诊断结果,有针对性地调整影响双流道泵叶轮内流状态的结构参数,得到优化后的双流道泵叶轮。联合CFD计算和边界涡量动力学流动诊断方法,对比分析了优化前后的双流道泵叶轮,结果表明:优化后叶轮表面的BVF、摩擦力线以及涡线分布得到明显改善,BVF峰值和均值均显著降低,均匀性指数更接近于1,流动分离被抑制,叶轮受力状况得到改善,扬程和效率等水力性能明显提高。研究结果证明了基于边界涡量动力学理论的流动诊断和优化方法在流道式叶轮机械中应用的可行性。
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关键词
双流道泵叶轮
内流诊断
水力优化
边界
涡量动力学
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职称材料
基于流场诊断技术的排污泵性能优化设计
2
作者
陈丽
尤保健
《绿色科技》
2025年第14期265-269,共5页
为了优化叶片式排污泵叶轮,对原始叶轮的内流场进行了CFD数值模拟计算,并运用边界涡量动力学理论进行了流场诊断,分析了叶轮壁面的BVF分布规律、摩擦力线和涡量线的分布特征,捕捉了叶轮内流场流动不良位置和特征。在此基础上对叶轮进行...
为了优化叶片式排污泵叶轮,对原始叶轮的内流场进行了CFD数值模拟计算,并运用边界涡量动力学理论进行了流场诊断,分析了叶轮壁面的BVF分布规律、摩擦力线和涡量线的分布特征,捕捉了叶轮内流场流动不良位置和特征。在此基础上对叶轮进行了优化设计,并进行了内流诊断分析。优化效果:优化后的叶轮壁面的BVF峰值和均值均降低,均匀性指数接近于1,壁面摩擦力线分布更加均匀,涡量线曲率降低,流动分离得到有效抑制。通过样机测试,优化后的泵效率提升了11.09%,扬程满足设计要求。结果表明:基于CFD的流场诊断技术在水力模型开发及优化工作中具有有效性和可靠性。
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关键词
排污泵
水力优化
边界
涡量动力学
计算流体
力学
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职称材料
基于曲面主方向的正交系的非完整基理论及其在流体力学中的相关应用
被引量：
2
3
作者
谢锡麟
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2020年第1期171-195,共25页
本文将微分几何中光滑曲面上局部存在的基于主方向的正交系联系于张量分析中的非完整基理论,以此为曲面与其邻域上的张量场场论提供了一种新方法,称为基于曲面主方向的正交系的非完整基理论。这种场论方法,基于基面的沿主方向的参数坐标...
本文将微分几何中光滑曲面上局部存在的基于主方向的正交系联系于张量分析中的非完整基理论,以此为曲面与其邻域上的张量场场论提供了一种新方法,称为基于曲面主方向的正交系的非完整基理论。这种场论方法,基于基面的沿主方向的参数坐标,然后沿基面的法方向进行空间延拓,以此获得基面邻域内的完整的正交系。对此引入非完整基理论,可得所有的非零Christoffel符号直接对应为基面或者当地曲面的主曲率或者测地曲率,因而张量场的各种微分算子相对于曲面的主方向与法方向展开,所得分量表达式仅含物理量与曲面曲率。由此不仅可以清晰地展现曲面几何特征与物理量/物理过程之间的关系,而且所获得的分量表达式形式上最为简单。另一方面,经典的诸如柱坐标系、球坐标系等正交系也隶属基于曲面主方向的正交系,从而本文方法可以统一相关正交系下的张量场场论。作为应用,本文推导了可变形曲面上涡量、涡量法向梯度与变形率张量的表达式,曲面上流体边界层方程的分量方程,曲面介质相关守恒律方程等。
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关键词
非完整基理论
曲线坐标系
曲面主方向
曲面曲率
涡量动力学
流体边界层
曲面介质
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职称材料
题名
双流道泵叶轮边界涡量流分析与水力优化
被引量：
4
1
作者
赵斌娟
赵尤飞
仇晶
张成虎
陈汇龙
机构
江苏大学能源与动力工程学院
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第10期85-90,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51109094
51279067)
+1 种基金
江苏省高校优势学科建设工程项目
江苏省高校研究生实践创新计划项目(SJLX15-0493)
文摘
为优化双流道泵叶轮,对原始泵的内流场进行数值模拟,引入边界涡量动力学理论进行流动诊断,分析了叶轮表面的边界涡量流(BVF)、摩擦力线以及涡量线的分布规律,找到了叶轮内产生不良流动的位置及其动力学根源。根据流动诊断结果,有针对性地调整影响双流道泵叶轮内流状态的结构参数,得到优化后的双流道泵叶轮。联合CFD计算和边界涡量动力学流动诊断方法,对比分析了优化前后的双流道泵叶轮,结果表明:优化后叶轮表面的BVF、摩擦力线以及涡线分布得到明显改善,BVF峰值和均值均显著降低,均匀性指数更接近于1,流动分离被抑制,叶轮受力状况得到改善,扬程和效率等水力性能明显提高。研究结果证明了基于边界涡量动力学理论的流动诊断和优化方法在流道式叶轮机械中应用的可行性。
关键词
双流道泵叶轮
内流诊断
水力优化
边界
涡量动力学
Keywords
double-channel pump impeller
inner flow diagnosis
hydraulic optimization
boundary vorticity dynamics
分类号
TH311 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于流场诊断技术的排污泵性能优化设计
2
作者
陈丽
尤保健
机构
上海凯泉泵业(集团)有限公司
出处
《绿色科技》
2025年第14期265-269,共5页
文摘
为了优化叶片式排污泵叶轮,对原始叶轮的内流场进行了CFD数值模拟计算,并运用边界涡量动力学理论进行了流场诊断,分析了叶轮壁面的BVF分布规律、摩擦力线和涡量线的分布特征,捕捉了叶轮内流场流动不良位置和特征。在此基础上对叶轮进行了优化设计,并进行了内流诊断分析。优化效果:优化后的叶轮壁面的BVF峰值和均值均降低,均匀性指数接近于1,壁面摩擦力线分布更加均匀,涡量线曲率降低,流动分离得到有效抑制。通过样机测试,优化后的泵效率提升了11.09%,扬程满足设计要求。结果表明:基于CFD的流场诊断技术在水力模型开发及优化工作中具有有效性和可靠性。
关键词
排污泵
水力优化
边界
涡量动力学
计算流体
力学
Keywords
sewage pump
hydraulic optimization
boundary vorticity dynamics
computational fluid dynamics
分类号
TH313 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于曲面主方向的正交系的非完整基理论及其在流体力学中的相关应用
被引量：
2
3
作者
谢锡麟
机构
复旦大学航空航天系
出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2020年第1期171-195,共25页
基金
国家自然科学基金项目(81603618,11172069,10872051)
上海市卫生系统优秀人才项目(2018BR19)
文摘
本文将微分几何中光滑曲面上局部存在的基于主方向的正交系联系于张量分析中的非完整基理论,以此为曲面与其邻域上的张量场场论提供了一种新方法,称为基于曲面主方向的正交系的非完整基理论。这种场论方法,基于基面的沿主方向的参数坐标,然后沿基面的法方向进行空间延拓,以此获得基面邻域内的完整的正交系。对此引入非完整基理论,可得所有的非零Christoffel符号直接对应为基面或者当地曲面的主曲率或者测地曲率,因而张量场的各种微分算子相对于曲面的主方向与法方向展开,所得分量表达式仅含物理量与曲面曲率。由此不仅可以清晰地展现曲面几何特征与物理量/物理过程之间的关系,而且所获得的分量表达式形式上最为简单。另一方面,经典的诸如柱坐标系、球坐标系等正交系也隶属基于曲面主方向的正交系,从而本文方法可以统一相关正交系下的张量场场论。作为应用,本文推导了可变形曲面上涡量、涡量法向梯度与变形率张量的表达式,曲面上流体边界层方程的分量方程,曲面介质相关守恒律方程等。
关键词
非完整基理论
曲线坐标系
曲面主方向
曲面曲率
涡量动力学
流体边界层
曲面介质
Keywords
nonholonomic basis theory
curvilinear coordinate system
principal direction of surface
surface curvature
vorticity dynamics
fluid boundary layer
surface medium
分类号
V211.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
双流道泵叶轮边界涡量流分析与水力优化
赵斌娟
赵尤飞
仇晶
张成虎
陈汇龙
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于流场诊断技术的排污泵性能优化设计
陈丽
尤保健
《绿色科技》
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于曲面主方向的正交系的非完整基理论及其在流体力学中的相关应用
谢锡麟
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2020
2
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职称材料
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