国家自然科学基金(51076126)
- 作品数：20 被引量：157H指数：8
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- 压水室结构对离心泵径向力影响的数值分析被引量：14
- 2013年
- 采用SST k-ω湍流模型对不同压水室结构:单蜗壳、双蜗壳、导叶和蜗壳匹配同一叶轮的离心泵进行定常和非定常数值模拟.根据数值计算结果比较并分析3种不同结构压水室离心泵外特性、定常和非定常径向力特性.结果表明,在全流量下,单蜗壳和双蜗壳离心泵流量-扬程曲线变化平缓,效率高效区较宽;单蜗壳离心泵径向力远大于其他2种形式离心泵;导叶式离心泵径向力方向随着流量增加基本不变,其他2种形式离心泵径向力方向随着流量的增加变化较大且从隔舌向蜗壳出口移动;单蜗壳离心泵和双蜗壳离心泵径向力整体变化趋势呈椭圆分布,导叶式离心泵径向力变化无规律性;单蜗壳离心泵径向力平衡较差,瞬态径向力幅度波动远大于其他2种形式离心泵.分析结果可对离心泵径向力的认识和设计提供依据.
- 江伟李国君张新盛
- 关键词：压水室离心泵数值模拟径向力
- T型微通道内气液两相流数值模拟被引量：15
- 2011年
- 采用相场方法,在湿壁面条件下对T型微通道内不可压缩气液两相流动进行了模拟研究.数值模拟中得到微通道内特有气泡——Taylor气泡形成的过程,发现其形成共经历了4个阶段,气泡在形成过程中主要受到挤压力、表面张力、黏性力的作用,分析各阶段这3种力对气泡的作用,得到Taylor气泡形成机理.计算结果表明,挤压力和表面张力在气泡整个形成过程都起作用,表面张力在气泡脱离前达到最小值,黏性力仅在气泡形成前两阶段起作用并在阻塞阶段取得最大值.这些基本规律为有效控制微通道内气泡尺寸和微通道系统设计提供了一定的依据.
- 王琳琳李国君田辉叶阳辉
- 关键词：微通道两相流数值模拟相场法气泡
- 导叶与隔舌相对位置对离心泵水力性能影响的数值研究被引量：4
- 2018年
- 导叶叶片与蜗壳隔舌的相对安放位置对离心泵水力性能影响较大,该问题在设计和安装过程中容易被忽略.通过采用雷诺时均法针对导叶与隔舌相对位置对离心泵水力性能的影响展开数值研究并经过试验验证,模拟结果与试验结果契合度较高.对离心泵内部流场的数值分析表明：设计流量下不同导叶与隔舌相对安放位置下效率最大差值为2.2%,且效率差值随流量增大逐渐变大,最大效率偏差为4.5%,设计流量下扬程最大差值为5m.导叶与隔舌相对安放角ψ=25°和ψ=41°时,离心泵水力性能较好;导叶与隔舌相对位置对离心泵水力性能影响主要在于其对蜗壳内部流动损失的影响,对叶轮做功及导叶内部流动损失影响较小,导致离心泵整体的运行效率、扬程等产生较大变化.研究对带导叶的离心泵安装具有一定借鉴意义.
- 朱相源江伟李国君彭小娜
- 关键词：离心泵水力性能数值模拟
- 分支型微通道水-油两相流数值模拟被引量：2
- 2015年
- 为了研究分支型微通道内水-油两相流动,采用水平集法进行数值模拟.微通道几何参数和流体在壁面滑移程度的变化,对液滴尺寸产生不同影响。随着入口角的增大,液滴长度呈二次变化;离散相通道越宽,液滴长度受入口角影响程度越大;在入口角是60°的通道内,随着滑移尺寸的增加,液滴长度增长程度逐渐减缓,通道内流体受壁面滑移作用的厚度约占主通道的56.3%.对微流体混合系统的优化设计提供了参考.
- 王琳琳胡洪萍田辉
- 关键词：微通道数值模拟水平集方法
- 壁面滑移条件下微尺度通道内两相流数值模拟
- 2016年
- 为研究Y型微通道内壁面滑移和连续相表观黏度对通道内液滴尺寸和流动特性的影响,采用水平集法进行数值模拟.结果表明:随着连续相通道滑移长度的增加,液滴长度增长,通道内流动更均匀.壁面滑移作用的范围占通道的46.8%.决定表观黏性系数的两参数增加,造成负滑移边界形成,促进液滴脱离,造成液滴长度缩短.表观黏度作用范围占通道的一半以上.对微流体混合系统的优化设计提供了参考.
- 王琳琳李泽
- 关键词：微通道边界滑移表观黏度
- 导叶与隔舌相对位置对离心泵非定常压力脉动影响的数值模拟被引量：12
- 2015年
- 导叶叶片出口边与蜗壳隔舌的相对安放位置对单级离心泵水力性能影响较大,该问题在设计和安装过程中容易被忽略.为了研究时序效应对离心泵运行时非定常压力脉动的影响,首先通过试验测得离心泵外特性曲线,然后采用雷诺时均法对离心泵内部流场进行数值模拟,并将模拟结果与试验进行对比.结果表明,模拟值与试验值契合度较高.模拟结果显示时序效应对离心泵非定常压力脉动影响较大.当安放角度ψ为25°和41°时,叶轮及扩压器内部压力脉动较小,蜗壳内部压力脉动较大;当安放角度ψ为5°和59°时,蜗壳内部压力脉动较大,叶轮及导叶内部压力脉动较小.研究结果对导叶安装有一定借鉴价值.
- 朱相源江伟李国君刘鹏飞
- 关键词：单级离心泵压力脉动导叶隔舌数值模拟
- 大流量下动静干涉对离心泵叶轮做功的影响被引量：5
- 2020年
- 采用基于切应力输运模型(SST)的尺度自适应模拟方法对离心泵内部流场进行数值计算,研究大流量下动静干涉对内部流动的影响.从叶轮做功着手分析叶轮流道做功、流道表面做功及压力分布情况,进而分析内部流场的变化情况.数值计算结果经过试验验证及网格无关性验证,分析结果表明:在隔舌前部流速大、压力低,当叶轮流道经过该位置时,径向速度增大,流道内压力降低,此时该流道对流体做功减小;当流道旋转经过隔舌进入隔舌下游区域时,蜗壳内压力骤增,处于隔舌下游的叶轮流道过流量减小,压力增大,流道对流体做功增大.
- 朱相源王凤鸣谢昌成李国君
- 关键词：离心泵大流量数值模拟
- 导叶与隔舌相对位置对离心泵叶轮径向力的影响被引量：14
- 2016年
- 采用SST模型对不同导叶与隔舌相对位置下的离心泵进行非定常数值模拟,并通过试验验证,其试验与模拟的效率与扬程误差均在5%以内。分析表明:当导叶叶片与蜗壳隔舌安装角度α为25°时,在各个流量工况下,其扬程与效率均高于其他安装位置,当α为5°时,其效率与扬程最小;当流量Q为24、32 m3/h时,最大与最小效率差值分别为1%、1.4%,流量Q为40、48、56 m3/h时,其差值分别为2.2%、2.4%、4.5%;叶轮出口圆周速度随着时间步的不同而改变,导致作用于叶轮上径向力矢量呈现出较不规则的分布;导叶与隔舌不同相对位置对径向力的影响主要在于其对叶轮出口圆周方向静压的影响,从而导致出口静压不对称,进而影响叶轮径向力;当α为41°和25°时,叶轮出口圆周方向静压对称性明显好于其他相对位置,且其径向力小于α为5°和59°时径向力。
- 江伟朱相源李国君刘鹏飞
- 关键词：离心泵径向力数值模拟
- 离心泵蜗壳进口边对叶轮径向力影响的数值模拟被引量：14
- 2014年
- 保证蜗壳过流断面面积和基圆直径不变,通过改变蜗壳进口边宽度,采用SST湍流模型分别对不同蜗壳进口边匹配同一叶轮离心泵进行全流道非稳态数值模拟。通过数值模拟分别得到不同蜗壳进口边的离心泵外特性及径向力特性,并对其进行分析。结果表明:适当改变蜗壳进口边对离心泵扬程、效率影响不大;同一工况下,叶轮上径向力的大小和方向时刻都在改变,且受叶轮与蜗壳动静干涉的影响呈现六角星分布,蜗壳上径向力呈现近似椭圆分布;较小蜗壳进口边的离心泵其叶轮和蜗壳上所受的径向力较小,说明较小蜗壳进口边能够改善离心泵的径向力。
- 江伟李国君张新盛华栋
- 关键词：离心泵蜗壳数值模拟径向力
- 叶片载荷对离心泵叶轮水力性能优化设计
- 0年
- 叶片载荷分布是三元反问题设计中的关键参数，为分析叶片载荷分布规律对离心泵叶轮水力性能和气蚀性能的影响，采用软件 CFX 对叶轮 a、叶轮 b 和叶轮 c 三种不同叶片载荷方式的离心泵叶轮内流场进行数值模拟，由分析结果可知：不同叶片载荷对离心泵叶轮外特性存在较大影响，外特性性能最好的是叶轮 b,但其吸力面进口处静压值最小，外特性性能其次的为叶轮 a，其吸力面进口处静压值最最大，所以在兼顾离心泵叶轮效率与气蚀性能的条件下，优化出最佳载荷分布方式为叶轮 a，即外特性和气蚀性最好，在其最佳载荷的基础上对其载荷分布再次进行优化可知：叶轮 a-3 的载荷分布水力性能和气蚀性能较好.分析结果为离心泵叶轮三元反设计提供一定参考。更多还原
- 江伟李国君张新盛
- 关键词：叶轮数值模拟水力性能
- 全文增补中
