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石羊河流域水资源-粮食-能源-生态系统耦合协调发展
1
作者 侯慧敏 马海华 +1 位作者 王鹏全 王万祯 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第2期16-22,共7页
为探究石羊河流域水资源-粮食-能源-生态(WFEE)系统协调可持续发展,避免单一资源的部门割裂式发展对其他资源部门造成危害,以西北内陆河流域之一的石羊河流域WFEE系统为研究对象,构建流域WFEE系统耦合协调评价指标体系,采用CRITIC赋权... 为探究石羊河流域水资源-粮食-能源-生态(WFEE)系统协调可持续发展,避免单一资源的部门割裂式发展对其他资源部门造成危害,以西北内陆河流域之一的石羊河流域WFEE系统为研究对象,构建流域WFEE系统耦合协调评价指标体系,采用CRITIC赋权法对各子系统指标赋权,运用耦合协调度模型对石羊河流域WFEE协调发展水平及其时空演变特征进行研究,并对2020—2030年石羊河流域耦合协调度进行预测。结果表明:2000—2020年石羊河流域WFEE系统综合发展指数处于中等水平,能源子系统综合发展指数负增长;石羊河流域WFEE系统耦合度等级为高水平耦合;流域WFEE系统耦合协调度整体呈上升趋势,经历了轻度失调到良好协调共6个阶段;预测结果显示流域耦合协调度在预测期内处于良好协调向优质协调过渡阶段。研究成果可为石羊河流域的可持续管理和资源高效开发利用提供参考依据。 展开更多
关键词 水资源-粮食-能源-生态(WFEE)系统 CRITIC赋权法 综合发展指数 耦合协调度 石羊河流域
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离心泵叶轮流场的动力学模态分解与重构误差分析
2
作者 张润强 南玲博 +2 位作者 陈帝伊 韩伟 黄卫宁 《振动与冲击》 北大核心 2025年第5期18-25,37,共9页
离心泵是液体输送过程中的重要设备,广泛地应用于工业、农业及工程等领域,深入了解泵内的复杂流动对泵的设计和优化有重要意义。该研究介绍了动力学模态分解(dynamic mode decomposition,DMD)与重构方法,并针对离心泵内复杂的流动特性... 离心泵是液体输送过程中的重要设备,广泛地应用于工业、农业及工程等领域,深入了解泵内的复杂流动对泵的设计和优化有重要意义。该研究介绍了动力学模态分解(dynamic mode decomposition,DMD)与重构方法,并针对离心泵内复杂的流动特性进行了研究。首先,针对叶轮的分解结果研究了模态能量与频率之间的关系,发现低频模态具有的能量更高,且模态能量随频率的增加而降低;其次,分析了各阶模态在叶轮流道中的分布,发现影响叶轮内复杂流动主要的流动结构分布在叶轮进口及叶轮出口处,随着模态数的增加,动力学模态分布更碎片化,表明高阶模态可以捕获到更加细致的流动结构;然后,研究了各阶模态随时间的变化关系,发现高阶模态对流场的影响逐渐降低;最后,对模态重构方法进行了研究,发现模态重构可以较好地构建出原始流场,降阶重构和全阶重构与原始流场的对比表明,降阶重构方法也可以有效地反映出流动的主要特征,但是会缺失部分流动信息,这部分信息主要是流场中的幅值分布,保存在高阶模态中,与叶轮出口处的复杂流动有关。通过DMD方法能够有效地提取出离心泵内主要流动特征,为离心泵减振降噪的设计优化提供研究基础。 展开更多
关键词 离心泵 动力学模态分解(DMD) 模态重构 误差分析
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凹坑曲率对近壁单空泡溃灭动力学特性的影响
3
作者 韩伟 郝英剑 +2 位作者 李仁年 任嘉乐 黄心愿 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2111-2118,共8页
空蚀导致流体机械壁面出现凹坑,影响流体机械壁面周围的流场,使附近的空泡溃灭过程复杂.基于欧拉方法模拟凹坑壁面附近空泡溃灭过程,分析球形空泡在不同壁面曲率下的动力学特性.结果表明,空泡溃灭时间与凹坑相对曲率呈指数函数关系,与... 空蚀导致流体机械壁面出现凹坑,影响流体机械壁面周围的流场,使附近的空泡溃灭过程复杂.基于欧拉方法模拟凹坑壁面附近空泡溃灭过程,分析球形空泡在不同壁面曲率下的动力学特性.结果表明,空泡溃灭时间与凹坑相对曲率呈指数函数关系,与空泡近壁系数呈线性关系且单调递减;空泡射流马赫数与凹坑相对曲率呈线性关系且单调递减,与空泡近壁系数呈线性关系且单调递增;冲击载荷与空泡溃灭时间呈二次函数关系且单调递减,与凹坑相对曲率和空泡近壁系数呈线性关系且单调递减. 展开更多
关键词 空泡动力学 凹坑相对曲率 射流速度 冲击载荷 空泡溃灭
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核动力系统分析中细管簇当量元件阻力
4
作者 杨从新 张文兰 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期139-146,共8页
为研究不同工况下核动力系统主管路的参数变化,需选择合适的阻力元件当量代替部件内部细管簇的流动阻力.根据流体流动规律,设计了一种圆弧渐缩渐扩式当量阻力元件,采用标准k-ε湍流模型探究该阻力元件对圆管内部流动的影响,对比分析得... 为研究不同工况下核动力系统主管路的参数变化,需选择合适的阻力元件当量代替部件内部细管簇的流动阻力.根据流体流动规律,设计了一种圆弧渐缩渐扩式当量阻力元件,采用标准k-ε湍流模型探究该阻力元件对圆管内部流动的影响,对比分析得到阻力系数ζ与缩径比d/D和阻力元件长度L的基本规律,最后拟合并验证所得关系式.结果表明:该阻力元件对下游管道影响相对较小,可用于当量代替复杂部件内部流动阻力;排除雷诺数Re对该元件阻力系数ζ的影响,ζ与d/D和L均呈负相关,且d/D越小,L越短,中心轴向速度和湍动能变化越大,下游恢复区长度就越长;经验证,Re>3.0×106,d/D=0.5~0.9时,拟合的指数函数关系式预测的ζ更准确,并且该指数函数能够实现某蒸汽发生器内部细管簇的简化. 展开更多
关键词 当量阻力元件 模型简化 阻力系数 数值模拟 数据拟合
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极端运行阵风下风电叶片动力学响应特性流固耦合分析
5
作者 杨瑞 岳雷东 +3 位作者 曾学仁 方亮 包广超 田楠 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期503-509,共7页
基于CFD及有限单元法,利用ANSYS Workbench平台的Fluent与Transient Structural模块,对NREL 5 MW风电机组复合材料叶片在极端运行阵风下的气动特性及结构力学特性进行研究。结果表明:风轮气动载荷受极端运行阵风的影响较大,极端运行阵... 基于CFD及有限单元法,利用ANSYS Workbench平台的Fluent与Transient Structural模块,对NREL 5 MW风电机组复合材料叶片在极端运行阵风下的气动特性及结构力学特性进行研究。结果表明:风轮气动载荷受极端运行阵风的影响较大,极端运行阵风作用下,风力机转矩及轴向推力等随风速的变化出现较大幅值的响应且响应峰值较阵风峰值均有所提前;叶片位移随风速的变化在峰值风速的前后出现大小两个峰值;在风速达到峰值时,与均匀来流阶段相比,叶片表面应力整体增幅较大。 展开更多
关键词 风力机叶片 复合材料 流固耦合 极端运行阵风 数值模拟
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核主泵口环密封动力学特性数值研究
6
作者 冯德玮 延方泉 +3 位作者 韩宝华 庞敏超 黎义斌 王岩 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期298-305,共8页
为了研究口环密封对核主泵转子动力学特性的影响,本文以“华龙一号”核主泵密封口环为研究对象,应用转子动力学理论,建立小扰动模型下的涡动转子动力学方程,基于CFD准稳态方法,对密封间隙域内部流场进行数值模拟,探究转速、压差及口环... 为了研究口环密封对核主泵转子动力学特性的影响,本文以“华龙一号”核主泵密封口环为研究对象,应用转子动力学理论,建立小扰动模型下的涡动转子动力学方程,基于CFD准稳态方法,对密封间隙域内部流场进行数值模拟,探究转速、压差及口环结构对转子动力学特性以其稳定性的影响。结果表明:转速和压差越大,涡动比对密封力的影响效果越显著,刚度系数、阻尼系数的绝对值呈增大趋势,转速对交叉刚度系数和交叉阻尼系数影响显著,平面密封和迷宫密封交叉刚度系数分别增加了6.92倍和4.13倍,交叉阻尼系数分别增加了15.4倍和6.25倍;压差对直接刚度系数影响明显,平面密封与迷宫密封直接刚度系数分别增加了6.2倍和9.1倍。同时迷宫密封对应的涡动系数Ω_(f)小于平面密封,稳定性优于平面密封结构。 展开更多
关键词 口环密封 刚度系数 阻尼系数 转子稳定性 核主泵 数值模拟 动力特性 口环结构
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基于太阳能储/供热综合能源系统的运行策略 被引量：3
7
作者 周喜超 李晓霞 +5 位作者 李振 王楠 赵鹏翔 丛琳 仇虎生 徐涛 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期71-78,共8页
太阳能跨季节储热技术可以有效解决太阳能与供热负荷季节性不匹配的问题,该技术在储热季的热性能对系统全年运行性能有重大影响,且对跨季节储热水体在供热季的放热能力有直接影响。文章基于张家口某太阳能储/供热综合能源实验系统搭建了... 太阳能跨季节储热技术可以有效解决太阳能与供热负荷季节性不匹配的问题,该技术在储热季的热性能对系统全年运行性能有重大影响,且对跨季节储热水体在供热季的放热能力有直接影响。文章基于张家口某太阳能储/供热综合能源实验系统搭建了TRNSYS模拟平台,采用实验和模拟相结合的方法,分析了跨季节储热供热系统在储热季不同运行策略对系统性能的影响特性。结果表明:储热季运行策略对提高系统集热性能及跨季节储热水体效率具有重要作用,跨季节储热水体温度分层对系统集热性能影响较大,尤其是在储热季末期;另外,与温差控制相比,集热侧采用变流量定温控制策略月平均吸热器热效率最大可提高4.8%以上。 展开更多
关键词 太阳能 跨季节储热 运行策略 TRNSYS
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叶轮形式对旋喷泵水力特性的影响
8
作者 赵万勇 胡嘉俊 +1 位作者 王东伟 刘来 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第4期325-332,共8页
为了研究叶轮形式对旋喷泵性能的影响,以XP300-3型旋喷泵为研究对象,基于RNG k-ε模型对闭式、半开式、全开式3种形式叶轮进行定常与非定常数值模拟,研究分析不同叶轮形式对旋喷泵内、外特性以及动力学性能的影响.研究结果表明:闭式叶... 为了研究叶轮形式对旋喷泵性能的影响,以XP300-3型旋喷泵为研究对象,基于RNG k-ε模型对闭式、半开式、全开式3种形式叶轮进行定常与非定常数值模拟,研究分析不同叶轮形式对旋喷泵内、外特性以及动力学性能的影响.研究结果表明:闭式叶轮的扬程比其余2种叶轮高约11%,而全开式与半开式叶轮的扬程相近;从内部流场压力分布看,闭式叶轮高压区相比其余2种叶轮更广,其静压占比也更高;从内部流体湍动能分布来看,半开式与全开式叶轮在集流管壁面附近区域湍动能要明显高于闭式叶轮;而通过非定常计算观察3种叶轮发现,半开式叶轮运行稳定性较差,闭式与全开式叶轮均具有较好的运行稳定性.研究结果可为旋喷泵叶轮设计及水力优化提供一定参考. 展开更多
关键词 旋喷泵 叶轮 数值模拟 流场分析 结构优化
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背水面齿角度对齿形迷宫流道灌水器水力特性及抗堵性能的影响
9
作者 郑健 陈娅 +2 位作者 赵雨露 张国维 王燕 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第4期357-363,共7页
为优化齿形迷宫流道灌水器的流道结构,应用CFD数值模拟方法,对背水面齿角度分别为0°,10°,19°,30°和45°的齿形迷宫流道灌水器进行固液两相流数值模拟计算,研究不同背水面齿角度流道内流速、湍动能、涡旋分布规... 为优化齿形迷宫流道灌水器的流道结构,应用CFD数值模拟方法,对背水面齿角度分别为0°,10°,19°,30°和45°的齿形迷宫流道灌水器进行固液两相流数值模拟计算,研究不同背水面齿角度流道内流速、湍动能、涡旋分布规律及颗粒运动轨迹等.结果表明:齿形迷宫流道灌水器流态指数和流量系数均与背水面齿角度呈正相关关系,背水面齿角度为0°时,水力性能最佳;随着背水面齿角度的增大,灌水器流道内流速整体呈减小趋势;流道内湍动能随背水面齿角度的增大而增强;通过Ω涡识别法发现随着背水面齿角度的增大,流道内涡旋运动区域面积减小且强度减弱;颗粒在5种背水面齿角度流道内最长停留时间分别为1.92,3.77,4.37,0.87,0.82 s,背水面齿角度为45°时,灌水器抗堵塞性能相对较优.模拟结果证明适当改变背水面齿角度,采用不对称流道形式,有利于提高灌水器的性能. 展开更多
关键词 迷宫灌水器 背水面 齿角度 水力特性 抗堵性能
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前缘小翼对风力机翼型风沙冲蚀磨损及气动性能的影响研究
10
作者 李德顺 张睿 +2 位作者 王清 李征宇 付宁 《太阳能学报》 北大核心 2025年第4期541-549,共9页
为研究前缘小翼对风力机翼型抗风沙冲蚀性能的影响,采用RANS方程耦合离散项DPM模型开展风力机翼型风沙环境下的数值模拟研究。研究表明适当位置加装前缘小翼能够实现在提升翼型气动性能的同时增强翼型的抗风沙冲蚀磨损能力,在前缘小翼弦... 为研究前缘小翼对风力机翼型抗风沙冲蚀性能的影响,采用RANS方程耦合离散项DPM模型开展风力机翼型风沙环境下的数值模拟研究。研究表明适当位置加装前缘小翼能够实现在提升翼型气动性能的同时增强翼型的抗风沙冲蚀磨损能力,在前缘小翼弦长25 mm,与主翼型相对距离为125 mm圆弧范围内安装前缘小翼能获得良好的抗冲蚀磨损效果,但在部分安装位置会出现失速攻角减小的情况。通过对比不同主翼型下前缘小翼的抗风沙冲蚀磨损性能,研究发现前缘小翼的抗风沙冲蚀磨损作用更适用于非对称翼型并能使相对厚度较大的翼型磨损量后移。 展开更多
关键词 翼型 流动控制 风力机 沙尘环境 磨损 数值模拟
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丁坝群对疏浚整治河道生物栖息地修复效果研究
11
作者 南军虎 陈垚 刘一安 《水生态学杂志》 北大核心 2025年第2期33-43,共11页
为评估丁坝群对河道内水生生物栖息地的修复效果,以江西省金沙溪弯曲河段为研究对象,进行疏浚整治后,选择鲢为目标物种,采用河道内流量增量法(IFIM),耦合二维水动力模型和栖息地模型计算栖息地加权可用面积,探讨了不同缩窄率的3种单丁... 为评估丁坝群对河道内水生生物栖息地的修复效果,以江西省金沙溪弯曲河段为研究对象,进行疏浚整治后,选择鲢为目标物种,采用河道内流量增量法(IFIM),耦合二维水动力模型和栖息地模型计算栖息地加权可用面积,探讨了不同缩窄率的3种单丁坝和最优缩窄率组合的单丁坝群对整治河道内鲢栖息地的修复效果,并分析其影响机理。结果表明:河道整治后有效降低了汛期洪水位,水流平均流速增大,鲢栖息地遭到了破坏,可用面积百分率PUA由原来的17.99%锐减到5.03%;各单丁坝鲢栖息地面积随着缩窄率增大呈现不同的变化规律,其栖息地变化过程中均出现明显的拐点;丁坝1和丁坝2最优缩窄率为0.4,丁坝3最优缩窄率为0.35,丁坝3改善效果优于其他丁坝;丁坝3下游大部分区域流速都集中在0.2 m/s左右,与鲢适宜的最佳流速较为接近,其下游流速适宜度Su分布比较均匀,主要集中在0.6~0.9;丁坝群对鲢栖息地修复效果较显著,其PUA增长至18.72%,较整治河道增长272.09%,增加的高等级栖息地占比达到了60%以上,同时河道内栖息地质量较原河道也有所提升;丁坝群对沿程行洪水位和流速影响较小,与原河道相比,丁坝群河道有效缓解了防洪压力。丁坝群下游弗劳德数Fr和剪切速度值减小到0.1以内,水流流速下降到0.5 m/s以下并且形成一定范围的回流区,可在洪水期为鱼类提供有利的庇护场所。 展开更多
关键词 河道 栖息地 鲢 丁坝 修复效果 金沙溪
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多级变径孔板螺旋流的水力特性及数值模拟研究
12
作者 赵廷红 巩笑笑 +1 位作者 王立强 宋玉 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期35-38,19,共5页
针对多级变径孔板水力特性的数值模拟研究较少的现状,引入收缩角与扭转角概念,构建新型多级变径孔板,基于前期物理试验,通过数值模拟定雷诺数、变收缩角、变扭转角的多种组合工况,对该装置内各监测断面的三相速度、装置内空化数的沿程... 针对多级变径孔板水力特性的数值模拟研究较少的现状,引入收缩角与扭转角概念,构建新型多级变径孔板,基于前期物理试验,通过数值模拟定雷诺数、变收缩角、变扭转角的多种组合工况,对该装置内各监测断面的三相速度、装置内空化数的沿程变化规律及装置的消能率进行分析。结果表明,定收缩角时,随着扭转角的增大,轴向速度的波动程度逐渐减弱,切向速度和径向速度虽有逐渐增大的趋势,但整体波动相对较小;定雷诺数时,同一断面处的空化数随收缩角或扭转角的增大而减小;该装置的消能率随扭转角增大而增大,随收缩角增大而减小。在研究的8种组合工况中,收缩角为15°、扭转角为12°时该装置的消能率最优。 展开更多
关键词 孔板消能 数值模拟 三相速度 空化数 消能率
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导叶对泵作透平内流涡结构演化规律影响的研究
13
作者 史凤霞 王鹏程 +2 位作者 詹浩男 张登辉 宗雪雪 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第2期166-172,共7页
为了研究导叶对泵作透平流动状态及漩涡演化规律的影响,基于Omega方法分析泵作透平最优工况下涡结构演化过程。首先以无导叶Z_(0)=0透平为基础,然后为其添加导叶。结果表明:Z_(0)=0时漩涡结构比较紊乱,特别是出口涡相互作用使得其形态... 为了研究导叶对泵作透平流动状态及漩涡演化规律的影响,基于Omega方法分析泵作透平最优工况下涡结构演化过程。首先以无导叶Z_(0)=0透平为基础,然后为其添加导叶。结果表明:Z_(0)=0时漩涡结构比较紊乱,特别是出口涡相互作用使得其形态结构杂乱无序;Z_(0)=9时出口涡范围较小,漩涡形态及演化较为清晰;导叶内漩涡结构简单,演化过程十分清晰。Z_(0)=0时尾水管内主涡与小涡相互作用使得漩涡结构形态及旋向不明显;Z_(0)=9透平尾水管内螺旋形主涡与叶轮旋向相同,与小涡旋向相反。Z_(0)=9透平尾水管三个截面的切向和轴向速度均比Z_(0)=0有所提高,Z_(0)=9透平P1截面切向动能最大值比Z_(0)=0高96.40%。综上,导叶可以减少漩涡的产生,提升透平流场速度,降低水力损失。研究结果可对导叶式透平的设计运行提供一定的理论基础。 展开更多
关键词 泵作透平 导叶 涡识别 涡演化过程 Omega方法
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柱塞孔径向位置误差对缸体倾覆力矩的影响
14
作者 王建森 黄伟 +2 位作者 李文宣 雷震宇 田世荣 《兰州理工大学学报》 北大核心 2025年第1期34-44,共11页
以高速斜盘式轴向柱塞泵为研究对象,建立了考虑由柱塞滑靴组件和柱塞孔内油液质量引起惯性力、中心弹簧力、柱塞底部油液压力和配流副油膜支撑力的缸体倾覆力矩模型,计算分析了在额定工况点柱塞孔径向分布位置随机误差和确定误差下缸体... 以高速斜盘式轴向柱塞泵为研究对象,建立了考虑由柱塞滑靴组件和柱塞孔内油液质量引起惯性力、中心弹簧力、柱塞底部油液压力和配流副油膜支撑力的缸体倾覆力矩模型,计算分析了在额定工况点柱塞孔径向分布位置随机误差和确定误差下缸体附加倾覆力矩的大小及其变化规律.结果发现:在图纸允许径向分布位置误差±0.1 mm的情况下,与理想状况相比,随机误差为±0.1 mm时,惯性力引起的绕x轴最大力矩脉动为1.16%;支反力引起的绕x、y轴最大力矩脉动均为0.64%;确定误差为±0.1 mm时,惯性力引起的绕x、y轴附加倾覆力矩为恒值;支反力引起的绕x轴最大力矩脉动为0.05%,绕y轴最大力矩脉动为0.45%. 展开更多
关键词 高速 斜盘式轴向柱塞泵 缸体倾覆力矩 径向位置误差
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串列叶片结构对离心泵空化性能的影响
15
作者 赵伟国 杨良 +1 位作者 李家豪 石晓亮 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第1期1-8,共8页
为改善低比转数离心泵的空化性能,设计了一种串列叶片结构的叶轮模型,采用修正的SST k-ω湍流模型和Z-G-B空化模型对离心泵进行瞬态的数值分析,并通过外特性试验和空化试验对算法进行验证,通过对比原模型与串列叶片叶轮模型的外特性与... 为改善低比转数离心泵的空化性能,设计了一种串列叶片结构的叶轮模型,采用修正的SST k-ω湍流模型和Z-G-B空化模型对离心泵进行瞬态的数值分析,并通过外特性试验和空化试验对算法进行验证,通过对比原模型与串列叶片叶轮模型的外特性与空化特性以及叶轮内的流场结构、压力分布、湍动能分布、空泡体积和压力脉动情况,分析串列叶片结构对离心泵空化性能的影响.结果表明:串列叶片结构对离心泵的外特性影响较小,但在空化发展和严重阶段抑制了空泡的产生,改善了泵的空化性能;同时抑制了空化初生阶段的高湍动能区域的扩张,削弱了空化发展和严重阶段叶轮出口湍动能强度,减少了旋转叶轮周围形成的低压区;降低了空化发展和严重阶段时蜗壳隔舌处的压力脉动主频幅值,对空化诱导产生的噪声和喘振起到抑制作用,可使泵的运行更加稳定. 展开更多
关键词 低比转数离心泵 串列叶片 空化抑制 数值模拟
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考虑预旋特性的核主泵叶片安放角修正策略
16
作者 黎义斌 牛藤 +3 位作者 周欢 杨从新 郭艳磊 王秀勇 《西华大学学报(自然科学版)》 2025年第2期1-10,共10页
为探究进口预旋特性对核主泵叶轮流场的影响,以“华龙一号”反应堆一回路系统为研究对象,通过数值仿真分析,提出叶轮叶片安放角修正策略。结果表明:主泵进口产生反向旋流,并沿流动方向旋流规律性增强;靠近叶轮进口时形成较为稳定的负预... 为探究进口预旋特性对核主泵叶轮流场的影响,以“华龙一号”反应堆一回路系统为研究对象,通过数值仿真分析,提出叶轮叶片安放角修正策略。结果表明:主泵进口产生反向旋流,并沿流动方向旋流规律性增强;靠近叶轮进口时形成较为稳定的负预旋,该预旋的螺旋角范围在-15°~13°之间,平均旋流强度为3.5°;预旋作用增大了液体的入流角度,入流角增大后液体流动方向向工作面偏转,加剧了工作面上进口处的分离流损失。根据确定的进口速度矩的值0.2,对叶轮叶片进口安放角进行调整,调整后消除了叶片前缘的流动分离现象,同时对应调整叶片出口角,调整后提高了叶轮的压能转化效率。 展开更多
关键词 核主泵 管路系统 预旋特性 叶片安放角
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旋流排沙装置排沙效率的数值模拟与试验研究
17
作者 王昱 王哲辉 +4 位作者 张宝泉 雒天峰 张晓龙 任伟龙 王玉昆 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第1期32-38,46,共8页
为提高水库中排沙洞的排沙效率,研发了一种新型旋流排沙装置。利用数值模拟试验和水工模型试验两种方法,研究了旋流排沙装置中叶轮组合、旋流场的流速分布特征、旋流排沙装置对排沙洞口泥沙的冲淤特性和排沙效率的影响。数值模拟结果表... 为提高水库中排沙洞的排沙效率,研发了一种新型旋流排沙装置。利用数值模拟试验和水工模型试验两种方法,研究了旋流排沙装置中叶轮组合、旋流场的流速分布特征、旋流排沙装置对排沙洞口泥沙的冲淤特性和排沙效率的影响。数值模拟结果表明,旋流排沙装置中单叶轮的流场范围随转速的增大而扩大,但当叶轮转速增加至20r/s时流场范围不再增加;旋流排沙装置中组合旋流场范围取决于叶轮的转速及其布置方式,当以三角形方式布置时,组合流场范围也随叶轮转速的增加而扩大,但叶轮间距布置过小会导致能量耗散过高,叶轮间距布置过大则不能形成有效的组合流场,旋流排沙装置的最优运行状态为叶轮距离为70mm、转速为20r/s。数值模拟和模型试验结果表明,旋流排沙装置可有效增大排沙洞的排沙效率和冲淤范围,当库区水位较深形成冲沙漏斗时,旋流排沙装置可使排沙洞的排沙效率提高71.5%;当库区水位较浅形成冲沙廊道时,旋流排沙装置能使排沙洞的排沙量增加4.02kg,说明该装置对库区水深较浅的淤积泥沙具有较好的排出效果,对解决甘肃河西水少沙多型水库内的泥沙淤积问题具有重要意义。 展开更多
关键词 数值模拟 水工模型试验 库区排沙 旋流场
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高含沙侧向进水前池泥沙分布特征
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作者 樊新建 姚薇 +3 位作者 董春海 乔文 贾广钰 孙江河 《水利水电科技进展》 北大核心 2025年第2期17-23,共7页
为解决从多泥沙河流取水的大型泵站侧向进水前池的泥沙淤积问题,以景泰川电力提灌工程某侧向进水前池为研究对象,基于Realizable k-ε湍流模型耦合混合多相流模型,采用FLUENT软件对淤积状态下不同收缩边墙体型的侧向进水前池开展水沙两... 为解决从多泥沙河流取水的大型泵站侧向进水前池的泥沙淤积问题,以景泰川电力提灌工程某侧向进水前池为研究对象,基于Realizable k-ε湍流模型耦合混合多相流模型,采用FLUENT软件对淤积状态下不同收缩边墙体型的侧向进水前池开展水沙两相流数值模拟。结果表明:进水前池中央为高流速主流区,主流区两侧为大小不等的低流速回流区漩涡,受流场结构影响,两侧回流区为高含沙量区,自主流区向两侧回流区相对含沙量递增明显,回流区相对含沙量沿水深增幅较主流区显著。随着侧向进水前池边墙收缩角的增大,主流区外侧回流区面积明显减小,水流挟沙能力增强,高含沙量区面积占比显著减小,有效改善了侧向进水前池内泥沙淤积状况。 展开更多
关键词 泵站 侧向进水前池 收缩边墙 流场 含沙量
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基于瓦楞结构设计的风力机腹板结构性能研究
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作者 杨瑞 万志远 +3 位作者 田楠 曾学仁 方亮 包广超 《太阳能学报》 北大核心 2025年第3期524-530,共7页
以NREL 5MW风力机叶片为研究对象,基于瓦楞结构对叶片腹板进行创新结构设计,同时在ANSYS APDL中对风力机叶片进行铺层设计。在不改变叶片自身气动外形的前提下实现叶片重量减少和叶片强度提高的目的。通过使用ANSYS静力学模块对叶片进... 以NREL 5MW风力机叶片为研究对象,基于瓦楞结构对叶片腹板进行创新结构设计,同时在ANSYS APDL中对风力机叶片进行铺层设计。在不改变叶片自身气动外形的前提下实现叶片重量减少和叶片强度提高的目的。通过使用ANSYS静力学模块对叶片进行模态、静力学、弯扭特性分析。研究结果表明:基于瓦楞结构设计的“T”型梁腹板在满足叶片结构强度的同时减轻了叶片的自重,并有效提高了叶片的抗扭性能。 展开更多
关键词 风力机叶片 腹板设计 复合材料 数值模拟 弯扭耦合 剪切性能
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用于飞行器电子设备散热的蒙皮换热器性能仿真分析
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作者 杨祺 王雪松 +2 位作者 刘轶鑫 张文瑞 冶文莲 《真空与低温》 2025年第2期208-212,共5页
蒙皮换热器利用外界大气作为热沉,以对流换热形式将飞行器内部电子设备产生的热量散发出去,可以有效降低飞行器能耗,减轻飞行器质量,是一种低耗能被动换热方式。以蒙皮换热器在某飞行器的应用为研究对象,通过进行三维建模与网格划分建... 蒙皮换热器利用外界大气作为热沉,以对流换热形式将飞行器内部电子设备产生的热量散发出去,可以有效降低飞行器能耗,减轻飞行器质量,是一种低耗能被动换热方式。以蒙皮换热器在某飞行器的应用为研究对象,通过进行三维建模与网格划分建立飞行器的流场计算模型,基于商用CFD软件ANSYS Fluent,对飞行器的外流场特性进行数值模拟,从而获得了飞行器外壁面的对流换热系数。建立蒙皮换热器的结构模型,分析计算了蒙皮换热器的换热性能。 展开更多
关键词 电子设备散热 蒙皮换热器 数值仿真 对流换热系数
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