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题名水力旋流阀内部固液两相流动特性研究
被引量：1
- 1
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作者
马光飞
丁鹏
冯新红
方勇
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机构
水利部产品质量标准研究所水利部杭州机械设计研究所
浙江理工大学流体传输系统技术国家地方联合工程实验室
流体及动力机械教育部重点实验室(西华大学)
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出处
《流体机械》
CSCD
北大核心
2023年第8期80-86,共7页
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基金
浙江省基础公益研究计划项目(LGF22E060001)
流体及动力机械教育部重点实验室开放基金项目(szjj2019-014)。
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文摘
为了研究水力旋流阀在城市管道污水流动中的固液两相流动特性,基于瞬态不可压缩流动的N-S方程和重整化群RNG k-ε湍流模型,耦合颗粒轨迹追踪模型,采用MATLAB编程处理初始边界颗粒分布模型,分析了颗粒质量浓度(5%,10%,15%)对水力旋流阀进出口压降、出口质量流量、内部流场颗粒的运动轨迹分布、颗粒的空间位置及液相速度流线分布的影响。结果表明:随着颗粒浓度增加,出口质量流量呈现减小趋势(52.2~53.2 kg/s),进出口压降线性增加,颗粒浓度影响水力旋流阀的截流特性;当颗粒质量浓度在15%以内,颗粒在水力旋流阀流场中具有很好的跟随性;通过试验验证发现,水力旋流阀内部产生了绕某一中心旋转的气带,该旋流气带可以作用到水力旋流阀出口管道内部,起到截流作用;水力旋流阀通过特有的气带特性,有利于污水管道截流控制的技术发展,具有较高的应用价值。
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关键词
水力旋流阀
颗粒浓度
瞬态数值模拟
试验验证
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Keywords
hydrocyclone valve
particle concentration
transient numerical simulation
test verification
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分类号
TH138
[机械工程—机械制造及自动化]
TV214
[水利工程—水文学及水资源]
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题名阀体间隙对球阀性能和内部流场分布的影响
被引量：10
- 2
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作者
马光飞
季健康
姚丹
蒋超
方勇
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机构
水利部产品质量标准研究所/水利部杭州机械设计研究所
浙江理工大学流体传输系统技术国家地方联合工程实验室
国际小水电中心
西华大学流体及动力机械教育部重点实验室
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出处
《排灌机械工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第11期960-966,共7页
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基金
浙江省公益技术应用研究项目(2017C33010)
国家自然科学基金资助项目(51876193)
流体及动力机械教育部重点实验室开放基金资助项目(szjj2019-014)
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文摘
为了研究阀体间隙对于管道球阀性能和内部流动特性的影响,基于有限体积法和标准k-ε湍流数值模型,对管道球阀含有间隙和不含有间隙的流道模型进行三维数值模拟计算.结果表明:无论是含有间隙和不含有间隙的管道球阀流道模型,球阀的流量系数特性、阻力系数特性、空化系数特性,都是在球阀开启角度40°~50°时发生转变;此时,截面YOZ压力存在压力局部位置较大的集中区域以及旋涡分离现象,会形成2个大小基本相同且对称分布的旋涡.含有间隙的球阀模型,阀体间隙影响管道下游的流动分布(压力分布、速度分布以及涡分布),流动更加复杂.同时,阀门开度对阀门过流截面上的压力分布也有一定的影响.在进行球阀性能精确预测时,不可以进行简化处理,必须考虑间隙对球阀性能和内部流场分布的影响.
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关键词
球阀
阀体间隙
性能特性
内部流场分布
数值模拟
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Keywords
ball valve
valve body clearance
performance characteristics
internal flow field distribution
numerical simulation
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分类号
S277.9
[农业科学—农业水土工程]
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题名不同颗粒属性下旋流阀固液两相管道流动特性
被引量：4
- 3
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作者
马光飞
季健康
丁鹏
毛伟
方勇
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机构
水利部产品质量标准研究所/水利部杭州机械设计研究所
浙江理工大学流体传输系统技术国家地方联合工程实验室
流体及动力机械教育部重点实验室(西华大学)
博雷(中国)控制系统有限公司
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出处
《排灌机械工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第12期1245-1250,共6页
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基金
浙江省公益技术应用研究项目(2017C33010)
流体及动力机械教育部重点实验室开放基金资助项目(szjj2019-014)。
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文摘
采用欧拉-拉格朗日方法,对自行设计的旋流阀进行三维数值模拟,重点分析小颗粒粒径(10μm)和大颗粒粒径(200μm)2种颗粒共存时,不同颗粒密度(1900,2300,2650 kg/m3)下,旋流阀内部的流动特性、管道出口流量和压力损失系数.结果表明:旋流阀内部流场会产生偏离基圆中心的偏心旋流速度场和压力场,在偏心压力场中心会形成局部低压.由于压力能的减小,使得流体速度增加,产生了旋流加速.旋流阀的存在,使得管路中产生了大小不同的涡旋,在旋流阀出口,涡旋的延伸区域中,颗粒的含量减少.小粒径颗粒从流体获得的速度较大;颗粒密度越大,阻力系数越大,能量损失越大.较高的旋流速度,降低了颗粒在管路中的含量,有助于管道颗粒物迁移.通过试验测试可以发现,由于旋流阀的存在,在其内部形成了旋流气柱;在旋流阀及其系统中,含有的杂质会在旋流的作用下旋转起来;这在一定程度上验证了数值模拟中旋流阀的低压分布和旋流加速特性.
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关键词
旋流阀
不同颗粒属性
固-液两相流
计算流体动力学
试验验证
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Keywords
swirl valve
different particle properties
solid-liquid two-phase transient
computational fluid dynamics
experimental verification
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分类号
S277.9
[农业科学—农业水土工程]
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题名带有导流板的蜗形滞流器三维数值模拟
- 4
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作者
程文韬
吴燕明
李超
马光飞
张健
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机构
水利部产品质量标准研究所/水利部杭州机械设计研究所
浙江省水利水电装备表面工程技术研究重点实验室
河海大学水利水电学院
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出处
《排灌机械工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第1期50-54,共5页
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基金
水利部公益性行业科研专项基金资助项目(20151026)
浙江省公益技术应用研究项目(2017C33010)
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文摘
为了在不减少流通面积条件下提高新型改善城市内涝装置的蜗形滞流器节流效率,判断能否将其投入实际应用.采用VOF两相流计算方法对蜗形滞流器外特性进行模拟分析,结果发现:试验曲线与模拟曲线吻合度较好,说明该模拟方法可以较为准确反映蜗形滞流器的流动特性;未设导流板的蜗形滞流器的节流效率为18.2%,在其内部加设导流板后,最终节流效率提高约22.7%;加设导流板的蜗形滞流器节流效果普遍在30.0%以上,并且节流效率与导流板的角度α相关,但并非呈线性关系,在α=15°左右时,其节流效率可达到最高约40.9%.
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关键词
蜗形滞流器
城市内涝
导流板
外特性
VOF模型
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Keywords
hydro-brake
urban waterlogging
baffle
external characteristics
VOF model
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分类号
S277.9
[农业科学—农业水土工程]
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题名连续变流量下蜗形滞流器的三维模拟
- 5
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作者
李超
季健康
马光飞
李桃
章蕾
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机构
水利部产品质量标准研究所/水利部杭州机械设计研究所
水利机械及其再制造技术浙江省工程实验室
河海大学水利水电学院
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出处
《排灌机械工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第8期801-806,共6页
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基金
水利部公益性专项(20151026)
浙江省公益技术应用研究项目(2017C33010)。
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文摘
结合实际雨量的变化规律,以简化的芝加哥雨型作为蜗形滞流器的进口边界条件,对连续变流量工况下的蜗形滞流器进行了三维模拟,为蜗形滞流器的进一步研究与推广应用提供理论基础与技术指导.研究结果表明:在流量逐渐增大再逐渐减小的条件下,蜗形滞流器外特性曲线的节流过渡段波动较大;在检查井及蜗形滞流器内均有旋涡产生;随着水位上升,蜗形滞流器内的空气被挤压并滞留在出水管道中形成空气带;蜗形滞流器的截面流速由壁面向中心呈现先增大再减小的变化趋势,其内部压力由壁面向中心逐渐减小,并在中心低流速区域产生负压区.蜗形滞流器的节流过程是一个过渡过程,在该过程中产生的低压空气带是发挥节流效果的关键因素,并且不同流量情况下的进口边界条件仅仅影响节流开始产生时的水位高度,对最终节流效率并没有明显影响.
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关键词
蜗形滞流器
城市内涝
节流
三维数值模拟
连续变流量
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Keywords
hydro-brake
urban waterlog
flow control
three-dimensional numerical simulation
continuously variable flow
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分类号
S277.9
[农业科学—农业水土工程]
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题名不同流量工况下蜗形滞流器三维模拟
- 6
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作者
李超
马光飞
刘德有
蒋超
方勇
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机构
水利部产品质量标准研究所/水利部杭州机械设计研究所
水利机械及其再制造技术浙江省工程实验室
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出处
《排灌机械工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第2期139-143,共5页
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基金
水利部公益性专项(20151026)
浙江省公益技术应用研究项目(2017C33010)。
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文摘
为研究在不同雨量情况下蜗形滞流器的节流效果和工作特性,并探索蜗形滞流器的节流规律,采用VOF模型对蜗形滞流器不同流量工况的外特性及内流特性进行模拟分析.结果发现:不同流量情况下的蜗形滞流器节流效果不同,流量越大,节流效果越好,但开始产生节流的水位也越高.流量过大时,由于对蜗形滞流器形成直接冲击消耗势能,节流能力进一步增加;流量的不同影响检查井水位上升的速度与最终水位,因而影响蜗形滞流器内部的水流速度,但中心区域与壁面速度始终较低,说明空气带附近水流速度是相同的;不同流量情况下,蜗形滞流器到达稳定流态时其法向截面的压力呈偏心圆分层分布,并且中心有负压区,负压区的大小直接影响节流能力的强弱.通过模拟分析得到的研究结果可以为蜗形滞流器的进一步推广提供理论基础与技术指导.
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关键词
蜗形滞流器
城市内涝
不同流量工况
三维数值模拟
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Keywords
hydro-brake
urban waterlogging
different flow conditions
three-dimensional numericalsimulation
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分类号
S277.9
[农业科学—农业水土工程]
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