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题名基于响应面法的仿生鱼鳞离心泵减阻机理研究
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作者
代翠
朱全章
曹晶剑
张义
董亮
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机构
江苏大学能源与动力工程学院
恒力液压股份有限公司
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出处
《流体机械》
北大核心
2025年第7期37-46,共10页
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基金
国家自然科学基金(52279087,51879122)
泰州市重大科技成果转化项目(SCG202205)。
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文摘
为了研究仿生鱼鳞离心泵的减阻机理,利用响应面法优化设计了仿生鱼鳞凹坑的结构参数,确定了减阻效果最佳时各结构参数的取值。研究发现,在不同工况下,仿生鱼鳞凹坑结构均能够改善离心泵的水力性能;且在额定工况下的提升最明显,相较于基础泵,扬程和效率分别提高了0.88 m和3.71个百分点,增效率为5.13%,减阻率为4.30%;仿生鱼鳞凹坑一方面增大了叶片工作面与内部流体的接触面积,改善了叶片壁面剪应力分布,另一方面使得近壁面边界层增厚,减小了叶片近壁面雷诺应力;仿生鱼鳞凹坑能够破坏叶片表面的涡结构,减小离心泵内部涡核和叶片出口处涡区域,并降低能量交换和转化的强度,延缓边界层分离,抑制了流体流动时层流向湍流的转变,使得内部流动更均匀,进而减小了离心泵运行时所受阻力。研究可为离心泵的优化设计提供参考。
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关键词
长短叶片离心泵
仿生鱼鳞凹坑结构
优化设计
减阻机理
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Keywords
long short blade centrifugal pump
biomimetic fish scale pit structure
optimize design
drag reduction mechanism
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分类号
TK72
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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