涡旋流动夹气携沙演化过程及作用

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作者 甘甜 陈风伊 +1 位作者 徐家骏 郭志伟 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第3期86-89,共4页

水气沙三相流是含沙条件下水力机械进水系统中最复杂的流动,其核心特征是漩涡同时夹气携沙进入水力机械系统,加剧叶轮等关键部件的磨损破坏,严重影响其安全稳定运行。采用实验方法观察含沙条件下进水池的三相涡旋流动,重点分析夹气涡对... 水气沙三相流是含沙条件下水力机械进水系统中最复杂的流动,其核心特征是漩涡同时夹气携沙进入水力机械系统,加剧叶轮等关键部件的磨损破坏,严重影响其安全稳定运行。采用实验方法观察含沙条件下进水池的三相涡旋流动,重点分析夹气涡对底部颗粒运动的影响,并进一步探讨含沙条件下临界淹没深度的规律。通过实验观察明确进水池底部的推移质会随着涡旋流动进入水力机械系统,其物理过程显示在附底夹气涡形成到消散的阶段,夹气涡会明显增强底部漩涡携沙运动,使其螺旋向上进入管内。与清水条件下相比,含沙情况下,附底夹气涡出现的频率更高、持续时间更长,并且影响临界淹没深度,说明有必要单独制定含沙条件下的设计标准。 展开更多

关键词 水气沙三相流 进水池 夹气涡 临界淹没深度

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WA-DES湍流模型在喷水推进泵数值预测中的适用性研究

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作者 陈俊宝 李伟 +1 位作者 胡敬宁 季磊磊 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期756-770,共15页

本文将一种基于DES方法的WA湍流模型用于混流式喷水泵的性能预测,分析WA-DES模型与SST k−ω模型在预测泵内外特性时的差异和相似性。研究结果表明:WA-DES模型能较准确地预测喷水推进泵外特性和空化性能,在不同流量工况下,WA-DES与SST k... 本文将一种基于DES方法的WA湍流模型用于混流式喷水泵的性能预测,分析WA-DES模型与SST k−ω模型在预测泵内外特性时的差异和相似性。研究结果表明:WA-DES模型能较准确地预测喷水推进泵外特性和空化性能,在不同流量工况下,WA-DES与SST k−ω预测的叶顶流场压力系数、轴向速度和湍动能分布高度一致;在空化工况下,叶片吸力面低压区和叶轮蒸汽体积分布差异较小,WA-DES模型与SST k−ω模型预测的泄漏涡尺度存在差异,但WA-DES模型与SST k−ω模型对泵内高湍流黏度区的预测结果以及对叶轮内不同跨度上压力的预测结果基本保持一致,这弱化了对泄漏涡在空间尺度上的差异造成的影响,是保证两种模型预测的泵外特性差异不大的重要因素。因此,WA-DES模型在工程中具有较好的应用效果。本文的研究结果将促进WA-DES模型在喷水推进泵数值计算领域的进一步应用,提高喷水推进泵的设计和制造效率。 展开更多

关键词 湍流模型 混流式喷水推进泵 叶顶泄漏涡 湍动能 涡量 空化

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高雷诺数下倒虹吸闸墩绕流水力特性

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作者 贺蔚 周红星 +3 位作者 秦杭晓 曾庆林 张健 徐辉 《水电能源科学》 北大核心 2024年第4期155-159,共5页

为研究倒虹吸出口闸墩绕流特性,以南水北调某典型倒虹吸为例,基于Flow3D软件建立倒虹吸模型,根据现场原型实测水位、流速进行模型验证;利用该模型模拟了雷诺数6.17×10^(6)~9.38×10^(6)范围下闸墩绕流特性。结果表明,高雷诺数... 为研究倒虹吸出口闸墩绕流特性,以南水北调某典型倒虹吸为例,基于Flow3D软件建立倒虹吸模型,根据现场原型实测水位、流速进行模型验证;利用该模型模拟了雷诺数6.17×10^(6)~9.38×10^(6)范围下闸墩绕流特性。结果表明,高雷诺数条件下,随着雷诺数的增加,闸墩绕流造成的液面波动幅度增加,中墩液面波动显著大于边墩;闸墩后的尾涡量持续增加,雷诺数对斯特劳哈尔数影响不大;边侧闸墩受力的非对称性明显,边墩闸室间特征流速偏流比存在先增大再减小的变化规律,偏流效应造成的离心距不断增加。本研究可针对性改善输水工程水流流态。 展开更多

关键词 南水北调中线工程 卡门涡街 闸墩绕流 偏流效应 倒虹吸

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测控一体化闸门闸前流态与测量准确度试验研究

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作者 朱洁 侯峥 +1 位作者 牛家永 蒋佳莉 《灌溉排水学报》 CAS CSCD 2024年第11期34-43,共10页

【目的】探究进水口流态变化对箱涵式测控一体化闸门测量准确度的影响规律。【方法】以灌区常用规格600mm×600 mm测流箱为试验对象,在室内试验基地布设扰动设施开展了98组模型试验,研究水流对称性、闸门开度、水位变化对闸前流态... 【目的】探究进水口流态变化对箱涵式测控一体化闸门测量准确度的影响规律。【方法】以灌区常用规格600mm×600 mm测流箱为试验对象,在室内试验基地布设扰动设施开展了98组模型试验,研究水流对称性、闸门开度、水位变化对闸前流态、设备测量准确度的影响。【结果】(1)不同工况下测流箱前漩涡的强度、发生频率、持续时间各不相同;当测流箱为非淹没状态,漩涡多为表面凹陷涡,对测量准确度影响不显著;当测流箱为淹没状态时,且淹没水深>20 cm后,漩涡强度随淹没深度增加而减弱,当淹没深度<20 cm时,漩涡强度最大,出现贯通式漩涡强度频率明显增大,此时设备测量误差显著增大;(2)进水口流态的对称性是影响漩涡产生的主要因素之一,当进水口流态为非对称流时,测流箱内极易出现吸气漩涡,测量误差显著增大,最大误差约为22.58%。【结论】调整测箱淹没深度、闸门开度、进水口水流对称性等因素,可有效降低测流箱周围漩涡强度,提升设备测量准确度。 展开更多

关键词 箱涵式测控一体化闸门 测控设备 流态 漩涡 淹没水深

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混凝土面板砂砾石坝漫顶溃坝数值模拟 被引量：2

5

作者 李炎隆 邱文 +2 位作者 王琳 温立峰 卜鹏 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期96-106,共11页

通过溃坝案例的现场调查和水槽模型试验,建立了面板砂砾石坝漫顶溃坝数学模型,以模拟水流特性、砂砾石料以及混凝土面板三者之间的相互作用。该模型主要由3部分组成:(1)考虑漩涡水流和砂砾石料之间的冲蚀特性,引入RNG k-ε湍流模型模拟... 通过溃坝案例的现场调查和水槽模型试验,建立了面板砂砾石坝漫顶溃坝数学模型,以模拟水流特性、砂砾石料以及混凝土面板三者之间的相互作用。该模型主要由3部分组成:(1)考虑漩涡水流和砂砾石料之间的冲蚀特性,引入RNG k-ε湍流模型模拟漩涡水流的反向侵蚀;(2)通过泥沙输移公式和流体体积法(VOF法)追踪砂粒与水流侵蚀交界面,并考虑了砂砾石料的孔隙特性;(3)基于弯矩平衡法判定混凝土面板在自重和水荷载作用下的破坏过程。通过水槽模型试验对数学模型进行验证,结果表明,建立的数学模型能够准确地模拟溃决过程中漩涡水流对大坝的反向侵蚀和面板溃口的详细演化过程;该模型计算的溃口流量、堆石体溃口的发展、溃坝历时以及面板的折断长度,与实测数据的相对误差均小于15%,验证了模型的合理性。与参数化模型相比,本研究提出的溃坝模拟数学模型具有更详细的结果。 展开更多

关键词 面板砂砾石坝 漫顶溃坝 数学模型 漩涡水流 面板折断

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不同水位对泵站进水池流态影响的数值模拟 被引量：9

6

作者 高传昌 解克宇 +2 位作者 黄丹 刘新阳 李郑淼 《华北水利水电大学学报（自然科学版）》 2015年第6期10-14,共5页

采用Volume of Fluid(VOF)模型对田山泵站进水池进行了三维流场计算,分析了不同水位及开机组合情况下泵站进水池的水流流态.研究发现:泵站低水位运行时,由于淹没深度较小,进水池水面存在较为剧烈的波动;进水池中水流流态发生恶化,出现... 采用Volume of Fluid(VOF)模型对田山泵站进水池进行了三维流场计算,分析了不同水位及开机组合情况下泵站进水池的水流流态.研究发现:泵站低水位运行时,由于淹没深度较小,进水池水面存在较为剧烈的波动;进水池中水流流态发生恶化,出现了水面旋涡和水中旋涡;在附底涡和进水池两侧附壁涡的共同作用下,进水喇叭口正下方存在剧烈的旋涡,对机组的水力性能产生严重的影响. 展开更多

关键词 泵站 水位 旋涡 流态 VOF模型

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泵站进水流速对2种进水方式的表面漩涡特性影响的研究 被引量：6

7

作者 高传昌 高余鑫 +1 位作者 汪顺生 高志锴 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期54-62,共9页

【目的】探究不同进水流速对泵站进水水流流态、漩涡的产生与发展变化规律的影响。【方法】结合泵站实际运行情况,采用NXUG10.0软件构建泵站封闭式进水流道水平进水和开敞式进水池垂直进水2种进水方式的进水物理模型及三维湍流数学模型... 【目的】探究不同进水流速对泵站进水水流流态、漩涡的产生与发展变化规律的影响。【方法】结合泵站实际运行情况,采用NXUG10.0软件构建泵站封闭式进水流道水平进水和开敞式进水池垂直进水2种进水方式的进水物理模型及三维湍流数学模型,采用雷诺N-S方程、VOF模型和非定常的SST k-ω湍流模型。对2种进水方式下不同进水流速的进水流场分布和漩涡的产生、变化及分布规律进行了数值模拟。【结果】在满足泵站进水口临界淹没水深时,2种进水方式下的进水表面漩涡强度随着进水流速的增加逐渐增强,并对2种进水表面出现的漩涡类型与进水流速变化的区间进行了划分;封闭式进水流道水平进水流速在0.217~0.304、0.349~0.448、0.482~0.554、0.575~0.661 m/s时,漩涡类型分别为Ⅰ和Ⅱ型涡、Ⅲ和Ⅳ型涡、Ⅴ型涡、Ⅵ型涡;开敞式垂直进水流速在0.322~0.402、0.484、0.521~0.564m/s时,漩涡类型分别为Ⅲ和Ⅳ型涡、Ⅴ型涡、Ⅵ型涡,开敞式进水池垂直进水的水体中同时产生表面漩涡和水中漩涡;数值计算结果与试验结果基本吻合。【结论】对封闭式进水流道水平进水方式的泵站工程,进水流速不应大于0.349 m/s;对开敞式进水池垂直进水方式的泵站工程,进水流速不应大于0.322 m/s。 展开更多

关键词 泵站 进水流速 漩涡 数值计算 模型试验

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连铸结晶器内偏流及漩涡卷渣的实验研究 被引量：10

8

作者 刘中秋 李宝宽 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期666-670,共5页

连铸结晶器内的偏流和漩涡卷渣行为严重影响连铸坯的质量,因此建立了一套直弧型结晶器系统,研究了偏流和漩涡卷渣的运动规律.结果发现:偏流是由于流场自身的不稳定造成的,是时刻变化的;偏流发生在二冷区弯曲段附近.即使保证水口对中放置... 连铸结晶器内的偏流和漩涡卷渣行为严重影响连铸坯的质量,因此建立了一套直弧型结晶器系统,研究了偏流和漩涡卷渣的运动规律.结果发现:偏流是由于流场自身的不稳定造成的,是时刻变化的;偏流发生在二冷区弯曲段附近.即使保证水口对中放置,结晶器上表面漩涡依然存在,多数情况下只有单个漩涡出现,其位置和大小是瞬变的.对称涡出现的机率较小,尺寸和强度较小,持续时间较短.同时考察了拉速、水口插入深度、滑动水口开度和中间包液位高度对偏流及其周期和漩涡卷渣的影响. 展开更多

关键词 连铸结晶器 偏流 漩涡卷渣 水模型实验

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方型人工鱼礁周围水流运动的数值模拟研究 被引量：29

9

作者 黄远东 姜剑伟 赵树夫 《水资源与水工程学报》 2012年第3期1-3,共3页

采用计算流体动力学(CFD)技术,模拟得到了5种不同来流速度(0.1、0.2、0.4、0.6和0.8 m/s)下方型人工鱼礁(边长为3 m)周围的水流场。铅垂平面上的计算结果表明:当水流贴近礁体迎流面时,水流抬升而形成上升流;不同来流速度工况下,上升流... 采用计算流体动力学(CFD)技术,模拟得到了5种不同来流速度(0.1、0.2、0.4、0.6和0.8 m/s)下方型人工鱼礁(边长为3 m)周围的水流场。铅垂平面上的计算结果表明:当水流贴近礁体迎流面时,水流抬升而形成上升流;不同来流速度工况下,上升流最大速度均约为来流速度的0.64倍,上升流平均速度均为来流速度的0.12倍,而上升流的最大高度为礁体高度的2.62～2.65倍;由于流动分离,在礁体顶面形成一小旋涡区,而在礁体背水面后端形成背涡区;5种来流速度下的背涡区长度均为礁体高度的3.0～3.5倍,而背涡区高度为礁体高度的1.1～1.2倍。水平面上的计算结果表明:紧贴礁体四周为水流减速区,在礁体两侧形成小旋涡区(缓流区),而在礁体背部形成一大旋涡区(背涡区);背涡区内的水流旋涡结构随来流速度大小而变,但背涡区的最大宽度基本不随来流速度的改变而改变,约为礁体宽度的2倍。 展开更多

关键词 人工鱼礁 水流场 上升流 尾涡 数值模拟

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二维浅水流动的离散涡方法 被引量：2

10

作者 黄远东 吴文权 +2 位作者 张红武 王光谦 王兴奎 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2004年第1期15-18,30,共5页

根据二维浅水流动中旋涡既可产生于流动边界层,也可在主流场中自生自灭的特点,建立起Eulerian-Lagrangian框架下的二维浅水流动离散涡方法;利用该方法数值仿真了高雷诺数下的二维浅水方柱绕流,得到了流动的速度场、涡谱,计算结果中明显... 根据二维浅水流动中旋涡既可产生于流动边界层,也可在主流场中自生自灭的特点,建立起Eulerian-Lagrangian框架下的二维浅水流动离散涡方法;利用该方法数值仿真了高雷诺数下的二维浅水方柱绕流,得到了流动的速度场、涡谱,计算结果中明显可见流动分离、旋涡以及旋涡随时间的发展演化,即模拟出流动所具有的非定常不稳定等非线性特征. 展开更多

关键词 二维浅水流动 旋涡 离散涡方法 非定常不稳定

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多孔方型人工鱼礁绕流的数值模拟研究 被引量：15

11

作者 黄远东 赵树夫 +2 位作者 姜剑伟 周中华 顾静 《水资源与水工程学报》 2012年第5期15-18,共4页

数值模拟得到了5种不同来流速度(0.1～0.8 m/s)下的多孔方型人工鱼礁周围的水流场。过礁体中心的铅垂面上速度分布表明:①不同来流速度下,上升流的最大速度和平均速度均分别为来流速度的0.74倍和0.12倍,上升流最大高度均为礁体高度的2.6... 数值模拟得到了5种不同来流速度(0.1～0.8 m/s)下的多孔方型人工鱼礁周围的水流场。过礁体中心的铅垂面上速度分布表明:①不同来流速度下,上升流的最大速度和平均速度均分别为来流速度的0.74倍和0.12倍,上升流最大高度均为礁体高度的2.6～2.7倍,背涡区的长度和高度均分别为礁体高度的4倍和1.25倍;②在靠近礁体背流面形成水流方向与来流方向相一致的透水区。过礁体中心的水平面上速度分布表明:①不同来流速度下,背涡区的长度和宽度均分别为礁体宽度的4倍和1.8倍;②在鱼礁内部形成水流方向杂乱的旋涡区。本研究还初步比较了多孔方型人工鱼礁绕流与无孔方型人工鱼礁绕流的流场效应异同点。 展开更多

关键词 多孔方型人工鱼礁 水流场 上升流 背涡区 数值模拟

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不同高度混凝土模型礁背涡流特性的定量研究 被引量：29

12

作者 张硕 孙满昌 陈勇 《大连水产学院学报》 CSCD 北大核心 2008年第4期278-282,共5页

在实验室条件下，于水槽中对6种混凝土人工鱼礁模型的背涡流特性进行了研究（来流速度为13．5、23．5、33．5cm／s），并对背涡流规模进行了定量分析。结果表明：3种来流速度下，6种混凝土模型礁背涡流长度、高度、面积均随礁高的增加... 在实验室条件下，于水槽中对6种混凝土人工鱼礁模型的背涡流特性进行了研究（来流速度为13．5、23．5、33．5cm／s），并对背涡流规模进行了定量分析。结果表明：3种来流速度下，6种混凝土模型礁背涡流长度、高度、面积均随礁高的增加而增加，而其背涡流相对值均随礁高的增加呈下降趋势；6种混凝土模型礁其背涡流长度为礁高的2．02—3．73倍；背涡流高度为礁高的1．06—1．70倍；背涡流面积为礁迎流面面积的2．45～4．80倍。 展开更多

关键词 人工鱼礁 流场效应 背涡流 定量分析 水槽试验

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平板上挡板前后涡核位置的测量 被引量：1

13

作者 张召明 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 1995年第4期549-553,共5页

在水洞中用氢气泡法对平板上挡板前后的涡核位置进行了测量。本试验旨在确定挡板高度及其雷诺数对涡核位置的影响。结果表明，（ａ）对于单个挡板情况，涡核离开平板的高度和涡核与挡板的距离将随着挡板的高度增加而增加，但涡核的高度... 在水洞中用氢气泡法对平板上挡板前后的涡核位置进行了测量。本试验旨在确定挡板高度及其雷诺数对涡核位置的影响。结果表明，（ａ）对于单个挡板情况，涡核离开平板的高度和涡核与挡板的距离将随着挡板的高度增加而增加，但涡核的高度和距离与挡板高度的比例随挡板高度的增加而降低；（ｂ）对于两个挡板情况，挡板的高度和挡板之间的距离对涡核位置的影响是主要的。 展开更多

关键词 水槽 流动显示 平板 氢气泡法 风洞试验

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剪切流作用下隔水管涡激振动响应机理 被引量：15

14

作者 毛良杰 刘清友 +3 位作者 周守为 姜伟 刘正礼 彭涛 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期101-106,共6页

开展剪切流作用下隔水管涡激振动实验,分析剪切流作用下隔水管涡激振动特征参数及振动响应机理。实验中基于光纤光栅传感器测试技术采集剪切流作用下隔水管在流向和横向的涡激振动响应,实验数据处理时消除了实测信号中隔水管轴向预张力... 开展剪切流作用下隔水管涡激振动实验,分析剪切流作用下隔水管涡激振动特征参数及振动响应机理。实验中基于光纤光栅传感器测试技术采集剪切流作用下隔水管在流向和横向的涡激振动响应,实验数据处理时消除了实测信号中隔水管轴向预张力的影响并采用模态分析法求取隔水管位移响应。实验数据分析表明,剪切流作用下:隔水管不同位置处同一方向涡激振动响应频率一致;涡激振动锁定现象发生在涡泄频率对应的最大阶次固有频率附近且涡激振动受该阶次固有频率主导;受模态竞争的影响,剪切流涡激振动呈现多频响应形式;隔水管在流向的主导频率是横向主导频率的2倍;受相位角影响,实验中隔水管单个振动周期的运动轨迹呈扁斜"8"字形,多个轨迹重叠后呈"新月"形。 展开更多

关键词 隔水管 剪切流 涡激振动 模态分析法 深水钻井

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旋流竖井式泄洪洞关键技术问题研究 被引量：14

15

作者 董兴林 杨开林 +2 位作者 冯宾春 胡孟 余闽敏 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2006年第5期37-40,共4页

旋流竖井泄洪洞的关键问题是:(1)涡室进口与竖井连接段跌坎处易产生负压;(2)高尾水位泄洪洞排气难,出口易发生气爆。针对这两个问题,通过试验研究提出消除涡室连接段负压和防止泄洪洞出口气爆的简易工程措施并介绍了涡室、竖井结构尺寸... 旋流竖井泄洪洞的关键问题是:(1)涡室进口与竖井连接段跌坎处易产生负压;(2)高尾水位泄洪洞排气难,出口易发生气爆。针对这两个问题,通过试验研究提出消除涡室连接段负压和防止泄洪洞出口气爆的简易工程措施并介绍了涡室、竖井结构尺寸优化研究成果。 展开更多

关键词 涡室 起旋室 折流坎 制水孔式排气井 有压气水分层缓流

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深孔泄洪洞体型的试验对比研究 被引量：2

16

作者 韩守都 张东 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期209-213,共5页

高速水流的水力特性是泄水建筑物体型选择需要关注的重要问题。某水电站深孔泄洪洞由导流洞改建而成,在体型设计过程中设计了竖井旋流型和"龙抬头"型两种布置方式。经水工模型试验比较分析,发现"龙抬头"型的泄洪洞... 高速水流的水力特性是泄水建筑物体型选择需要关注的重要问题。某水电站深孔泄洪洞由导流洞改建而成,在体型设计过程中设计了竖井旋流型和"龙抬头"型两种布置方式。经水工模型试验比较分析,发现"龙抬头"型的泄洪洞不仅体型结构简单,工程投资省,而且具有水流流态稳定,泄流能力大的特点。高速水流容易引起空化空蚀的问题可以通过优化体型和掺气减蚀措施解决。经综合比较,该水电站最终采用了"龙抬头"型泄洪洞的改建方案。 展开更多

关键词 旋流竖井 龙抬头 掺气设施 掺气水流

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气液两相流中旋涡诱发圆柱振动时的脉动升力研究 被引量：9

17

作者 卢家才 谢正武 +2 位作者 王妍芃 林宗虎 王弥康 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期76-80,共5页

一定条件下 ,垂直上升矩形截面管内的气液两相流横向冲刷水平布置的圆柱时 ,圆柱在与来流垂直的水平方向上受到了脉动升力的作用。本文在 1.6× 10 4到 6 .0×10 4的 Re数范围和 0到 0 .32的来流含气率范围内 ,进行了实验研究... 一定条件下 ,垂直上升矩形截面管内的气液两相流横向冲刷水平布置的圆柱时 ,圆柱在与来流垂直的水平方向上受到了脉动升力的作用。本文在 1.6× 10 4到 6 .0×10 4的 Re数范围和 0到 0 .32的来流含气率范围内 ,进行了实验研究。实验中 ,流体工质为由空气和水混合而成的泡状流 ,采用弹性梁 -电阻应变式小力值传感器来测量圆柱受到的脉动升力 ,利用计算机对传感器的输出信号进行连续采集 ,采集频率为5 0 0 Hz。对由实验得到的脉动升力数据进行自功率谱分析 ,得出在两相流中只有在小于 0 .10～ 0 .12的来流含气率范围内 ,圆柱后部才会形成涡街 ,且此时的 Strouhal数随来流含气率的增大而增大 ;由脉动升力数据的均匀方根值算出脉动升力系数 C′L发现小 Re数时 C′L 随来流含气率的增大而增大 ,而在大 Re时 C′L 随来流含气率的增大先稍下降后再增大。 展开更多

关键词 气液两相流 圆柱 脉动升力 涡街 旋涡 振动

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非均匀进流下喷水推进泵的内流特性和载荷分布 被引量：13

18

作者 王洋 曹璞钰 +1 位作者 印刚 李贵东 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期69-75,共7页

为描述实际航行时喷水推进泵非均匀进流的结构特点,解释喷水推进泵实际性能与试验测试值之间的差异,采用雷诺时均模型和RNG k-ε湍流模型数值计算非均匀进流下喷水推进泵的外特性,对比后获得了非均匀进流下喷水推进泵外特性降幅曲线,其... 为描述实际航行时喷水推进泵非均匀进流的结构特点,解释喷水推进泵实际性能与试验测试值之间的差异,采用雷诺时均模型和RNG k-ε湍流模型数值计算非均匀进流下喷水推进泵的外特性,对比后获得了非均匀进流下喷水推进泵外特性降幅曲线,其中扬程和效率的最大降幅均为30%。进一步求解内流场,结果表明:非均匀进流中的低能螺旋流受旋转叶片的诱导,在轮缘处演变为以周向分离涡为主的进口畸变流,流道堵塞,受排挤的工作流体因液流角过大在叶片轮毂处发生流动分离,最终卷吸形成螺旋分离涡;此分离涡沿径向扰动叶片前缘流场,诱发回流和二次流,加剧了水力损失。同时,分离涡破坏绕翼环流,改变叶片静压分布,导致叶片载荷由前载型转变为中载型,削弱了叶片做功能力。因此,内流特性和载荷突变共同证实了非均匀进流是喷水推进泵性能下降的主要原因。 展开更多

关键词 非均匀进流 周向畸变 喷水推进泵 内流特性 叶片载荷 分离涡

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某发电厂循环水流道数值模拟 被引量：2

19

作者 王为术 路统 +2 位作者 杨智峰 常娜娜 徐跃峰 《人民黄河》 CAS 北大核心 2014年第9期124-126,共3页

针对某电厂发电机组循环泵水力振动,采用雷诺时均N-S方程结合标准湍流模型,对循环泵进水流道水流流态进行FLUENT三维数值模拟,研究了流道整体流场、水力旋涡、喇叭口区域流速和泵筒体区压力分布。研究结果表明,循环泵进水流道流场紊乱,... 针对某电厂发电机组循环泵水力振动,采用雷诺时均N-S方程结合标准湍流模型,对循环泵进水流道水流流态进行FLUENT三维数值模拟,研究了流道整体流场、水力旋涡、喇叭口区域流速和泵筒体区压力分布。研究结果表明,循环泵进水流道流场紊乱,流速大,旋涡严重,斜坡处回流区旋涡直径达3 m,泵体区域旋涡直径达5 m;泵吸入口水力条件恶劣,喇叭口区旋涡直径达3 m,流速不均,最高达0.9 m/s;泵筒体四周压力不均,南北两侧压差达500 Pa。 展开更多

关键词 循环水流道 数值模拟 流场 旋涡

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不同进水流速对泵站进水池漩涡的影响 被引量：8

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作者 高传昌 高余鑫 李晓超 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS 北大核心 2022年第1期180-190,共11页

为探究泵站进水流速大小与泵站进水池水流流态、漩涡的产生与发展变化规律,结合泵站实际运行情况,建立引渠、前池、进水池和进水管的泵站物理模型和湍流数学模型,采用VOF模型和非定常的SST k-ω湍流模型对9种不同流速的泵站进水水流特... 为探究泵站进水流速大小与泵站进水池水流流态、漩涡的产生与发展变化规律,结合泵站实际运行情况,建立引渠、前池、进水池和进水管的泵站物理模型和湍流数学模型,采用VOF模型和非定常的SST k-ω湍流模型对9种不同流速的泵站进水水流特性进行数值模拟,分析不同进水流速的泵站进水池水流流场分布、漩涡涡量的变化及分布规律。研究结果表明:当进水流速为0.3222~0.5642 m/s时,泵站表面漩涡的强度随进水流速的增大而增强:当进水流速为0.3222~0.4016 m/s时,进水池出现Ⅲ、Ⅳ型漩涡;当进水流速为0.4835 m/s时,进水池出现Ⅴ型漩涡;当进水流速为0.5208~0.5642 m/s时,进水池出现Ⅵ型漩涡。将数值计算结果与模型试验结果进行对比,两者基本吻合。研究结果可为泵站工程设计提供参考。 展开更多

关键词 泵站 进水流速 进水池漩涡 数值模拟 模型试验

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