王晓晖
- 作品数：75 被引量：211H指数：9
- 供职机构：兰州理工大学能源与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划甘肃省中青年科技研究基金更多>>
- 相关领域：机械工程动力工程及工程热物理交通运输工程航空宇航科学技术更多>>
- 叶片数对泵作液力透平的性能影响被引量：13
- 2018年
- 叶片数是泵作液力透平时的主要几何参数之一,为了明确叶片数对泵作液力透平时的性能影响,基于N-S方程和标准k-ε湍流模型,采用SIMPLE算法,应用FLUENT流场模拟软件对不同叶片数下的泵用作液力透平时进行了数值计算,得到了不同叶片数下液力透平的外特性曲线并分析内部流动规律。结果表明:对于低比转速离心泵作液力透平,随着叶片数的增加,流量从最高效率点向小流量偏移时效率下降的梯度增大,而从最高效率点向大流量偏移时效率呈现先增大后减小的变化趋势,另外液力透平的最高效率点随叶片数增加向小流量偏移;压头随叶片数的变化在小流量变化相对较小,而在大流量工况时,随着叶片数的增加呈现逐渐增大的趋势。内流场分析表明,随着叶片数的逐渐增加,透平叶轮中漩涡区域逐渐减小,叶轮内部的流动有很大的改善。但结合外特性分析发现,叶片数过多的增加反而不利于透平性能的提升,因此,对于具体参数组合的液力透平,存在着最佳叶片数使得泵作液力透平的性能达到最优。
- 苗森春杨军虎王晓晖王晓晖史广泰
- 关键词：叶片数漩涡
- 含气率对液力透平影响的非定常分析被引量：2
- 2017年
- 为了研究含气率对液力透平内部压力的影响,以比转速为84.5的单级单吸离心泵反转作液力透平并对其内部流场进行CFD瞬态数值模拟,获得了气体在液力透平内的分布规律以及气液两相介质下透平内部流场的压力脉动变化规律。结果表明:从蜗壳进口到叶轮出口,含气率逐渐增加,含气率等于0.2时蜗壳出口、叶轮进口气体的尾迹效应明显,分布不够均匀。叶轮出口有气体聚集现象,气体体积分数越高,聚集现象越明显。进口含气率对透平蜗壳、叶轮内各点的相对压力分布影响明显,各点的相对压力随着透平进口含气率增加而降低。含气率小于0.05时其对透平内各监测点的压力脉动主频幅值影响不大,含气率大于0.05后其对液力透平内各监测点的压力脉动主频幅值有影响,含气率越高,压力脉动主频幅值越小。不同含气率下液力透平蜗壳周向、径向以及叶轮内的压力脉动主频均等于叶轮叶片的转动频率。
- 史凤霞杨军虎王晓晖
- 关键词：含气率液力透平非定常气液两相压力脉动
- 变工况下气液两相液力透平的性能分析被引量：7
- 2018年
- 利用ANSYS CFD软件对基于泵反转的液力透平进行了全三维定常和非定常数值计算,研究了变工况下气液两相液力透平内的气体分布、压力脉动、速度矩分布以及水力损失等性能。对不同工况进行的计算结果表明:小流量工况和最优工况时蜗壳、叶轮内的相对平均静压力和主频振幅都随着含气率的增加而减小;大流量工况稍有不同。蜗壳出口的速度矩呈阶跃分布,阶跃个数与叶轮叶片数相同,同一工况含气率对速度矩的影响不大;高含量率时透平叶轮出口气体出现聚集现象,含气率越高,流动过程中的水力损失越大。本文对研究气液两相介质下的液力透平性能具有一定的参考意义。
- 史凤霞杨军虎杨军虎
- 关键词：液力透平气液两相变工况
- 泵反转液力透平速度滑移的计算与分析被引量：7
- 2017年
- 针对离心泵反转液力透平(PAT),采用RNGk-ε湍流数值模拟分析了泵工况(正转)与透平工况(反转)的速度滑移特性,揭示了滑移系数的变化规律,提出了考虑滑移系数时计算PAT泵工况与透平工况扬程换算关系的新方法.结果表明:随着流量增加,泵工况滑移系数增大,透平工况滑移系数减小.速度滑移引起叶轮内的附加水力损失,透平工况流量大于额定流量时,其滑移系数小,叶轮内附加水力损失小,这是液力透平大流量时效率高的原因之一.采用PAT换算关系新方法计算了不同比转速下的6个PAT算例的扬程换算值,并将结果与未考虑滑移系数的方法比较,经实验验证该方法的平均误差约减小5%~20%.
- 王晓晖杨军虎夏正廷郭艳磊
- 关键词：离心泵液力透平速度滑移滑移系数
- 导叶进出口角对能量回收水力透平性能的影响被引量：5
- 2014年
- 根据不同的导叶进、出口角,设计4组带导叶的基于单级离心泵反转的能量回收水力透平模型,应用计算流体动力学软件Fluent 6.3对其进行数值模拟.结果表明:同一流量,随着导叶进口角的增大,透平的效率和水头均显著下降,在最优工况点,模型A比模型D水力效率高出7%.进口角一定,出口角大于进口角时,导叶出口速度环量减小,透平效率降低;反之,出口角小于进口角时,导叶出口速度环量增加,透平效率提高.随着进、出口角的增大,最优工况点向大流量区域偏移,转轮内部压力分布均匀性变差.因此导叶进口角对能量回收水力透平的性能有决定性作用,进口角大于出口角有利于效率的提高.对于其他基本尺寸确定的能量回收水力透平,存在最佳的导叶进、出口角,且导叶进、出口角对透平的外特性和内流场均有很大的影响.结果为能量回收水力透平的进一步研究提供了一定的理论基础.
- 史凤霞杨军虎王晓晖
- 关键词：外特性内流场数值模拟
- 正导叶进出口角对多级液力透平性能的影响被引量：1
- 2023年
- 为揭示正导叶进出口角对多级液力透平性能的影响,以一台3级离心泵作液力透平为研究对象,利用速度矩相等并根据叶轮和反导叶几何参数推导出正导叶进出口角,设计出推导后的三种导叶模型,通过计算流体力学软件CFX对初始方案和三种新方案进行数值模拟并对比分析。结果表明:三种新方案在各个流量工况下效率均有明显提高,且高效运行范围变宽,其中新方案中方案C液力透平的性能最佳,在最优工况下效率提升了2.15%;内流方面,新方案下的多级液力透平在正导叶与叶轮之间的压力分布更加均匀,各级叶轮叶片进口附近的漩涡区域变小,同时对于进口处较高的湍动能区域也有明显减弱。上述研究可为今后多级液力透平导叶设计和优化提供一定参考。
- 苗森春张佳伟王晓晖史凤霞杨军虎
- 关键词：速度矩数值模拟
- 一种气液两相泵作透平实验台
- 本实用新型属于泵作透平实验设备技术领域，公开了一种气液两相泵作透平实验台。该气液两相泵作透平实验台包括缓释器、气液混输泵、泵作透平和磁粉制动器；其中，所述缓释器设有进气口、进液口和输出口，所述缓释器的进气口与外接气源连通...
- 史凤霞马得东杨军虎苗森春王晓晖郭锐
- 文献传递
- 一种savonius透平增压泵
- 本发明公开一种savonius透平增压泵，涉及增压泵装置技术领域；包括叶片角度能够调节的savonius涡轮机，所述savonius涡轮机包括上盖板和下盖板，所述上盖板和下盖板之间通过固定轴连接，所述上盖板和下盖板之间设...
- 王晓晖马小康张凯苗森春张兴杰杨浩
- 叶型对微型管道式Savonius水轮机性能的影响被引量：2
- 2021年
- 目前,城市给排水、工业循环水等流体输运过程中的余压回收受到广泛关注。微型管道式水轮机因结构简单、使用方便等优点已在国外得到成功应用。基于50mm直径管道设计了一种带导流装置的改进型Savonius微型水轮机。通过试验及ANSYS-CFX数值模拟方法研究了叶型对水轮机水力性能的影响。在其他条件相同的情况下,通过对叶片中心径向曲率半径分别为R14、R22、R30的3种转轮性能比较发现,R14水轮机组最高电功率为5.5W,且水头损失最小。随着叶型曲率减小,转轮的启动扭矩增加,其中R30转轮的启动扭矩最大,自启动性相对较弱,在有发电机负载的试验中流量持续增加,但该机组转轮始终无法启动。研究结果对微型管道式水轮机的性能预测及优化设计有一定参考意义。
- 匡开林王晓晖敏政敏政
- 关键词：叶型水力性能导流装置
- 一种用于偏远地区的应急发电装置
- 本发明属于水力发电技术领域。为了实现在偏远地区和野外作业过程中，可以利用自然河道中不稳定的水流量进行水利应急发电，本发明提出了一种用于偏远地区的应急发电装置。该用于偏远地区的应急发电装置，包括引流管、涡轮和发电机；所述涡...
- 王晓晖匡开林武赞秀杨军虎苗森春史凤霞
- 文献传递
