卢永刚
- 作品数：13 被引量：42H指数：4
- 供职机构：江苏大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省自然科学基金江苏高校优势学科建设工程资助项目更多>>
- 相关领域：机械工程农业科学环境科学与工程更多>>
- 基于流固耦合的核主泵汽蚀动力特性研究被引量：8
- 2015年
- 为研究在考虑流固耦合的基础上,核主泵在发生汽蚀时,汽蚀对叶片的变形及径向力的变化规律,应用数值模拟方法对核主泵在不同汽蚀工况下汽蚀对叶轮最大变形量和径向力进行数值模拟。结果表明:汽蚀发生区域中气体体积分数最大的地方对应于叶片进口的最大变形量处。在汽蚀初生工况时,叶轮最大变形主要受压力脉动的影响,在汽蚀发展工况时,汽蚀仅对叶轮最大变形的幅值产生影响,其波动幅值仍然由压力脉动占主导,汽蚀仅对径向力的位置及波动幅值产生影响。在汽蚀严重工况时,汽蚀是叶轮最大变形波动幅值的主要因素。在此汽蚀工况下,汽蚀不仅对径向力的位置及波动幅值产生影响,而且也对径向力的值也产生明显影响,故在后续设计中需要重点考虑汽蚀对径向力的影响。
- 王秀礼卢永刚袁寿其朱荣生付强
- 关键词：核主泵流固耦合汽蚀数值模拟动力特性
- 启动加速度对核主泵叶轮内部流动的影响被引量：4
- 2018年
- 针对研究不同启动加速度对核主泵启动过渡过程中叶轮内部流动的影响,以3组不同启动加速度瞬态外特性试验性能参数为依据,获得流量与时间和转速与时间的外特性曲线,将获得外特性曲线作为边界条件,代入CFX中进行数值模拟,分析启动过程中外特性曲线及叶轮流道内流线图和压力梯度云图.结果表明:启动加速度与核主泵启动时间有直接关系,但是与流量和转速到达稳定值之间的时间差无关;启动加速度对叶轮内部流动稳定性和压力变化幅度有较大的影响,在启动过渡过程中,较大启动加速度对应叶轮内部流动极不稳定,产生一定强度和面积的旋涡区且压力变化幅度有较大波动,而较小启动加速度对应叶轮内部流动稳定,压力变化幅度均匀.该结果在启动过渡过程中对控制核主泵的不稳定性有重要的价值.
- 钟华舟朱荣生王秀礼张本营卢永刚
- 关键词：核主泵稳定性数值模拟
- 潜水磨碎泵磨碎装置的优化设计与试验
- 2015年
- 为了提高无堵塞磨碎泵的水力性能及改善磨碎效果,在分析影响无阻塞潜水磨碎泵水力性能和磨碎效果的主要几何因素的基础上建立无阻塞潜水磨碎泵的优化方案,结合无堵塞潜水磨碎泵的使用特点,通过数值模拟软件ANSYS-CFX对无阻塞潜水磨碎泵优化方案进行模拟计算及改进,并通过样机试验对CFD模拟结果进行试验验证,结果表明:磨碎泵动刀盘刀头数目是影响泵水力性能的最主要因素,在保证磨碎效果的前提下,应尽量选用较少的刀头数目;动静刀盘间隙对泵外特性的影响是仅次于动刀盘刀头数目,随着间隙的减小,磨碎泵的水力性能下降明显,但磨碎泵的无过载性能有所提升。经综合分析,GSP-22型磨碎泵动刀盘刀头数目为2和动静刀盘间隙为1.5 mm时最优,同时兼顾了磨碎泵的水力性能和磨碎效果,为磨碎泵的优化设计提供参考指导。
- 王秀礼卢永刚朱荣生王振伟陈宗良张亮亮
- 基于层约束叶片的核主泵空化特性与动力学特性研究被引量：2
- 2018年
- 为研究瞬态空化工况下CAP1400核主泵动力学特性,基于层约束设计方法对叶轮叶片进行优化设计,使得产生在后盖板附近的气泡不至快速向前盖板方向发展,即将汽泡发展约束至不同层内。基于雷诺平均动量方程和SST k-ω湍流模型,通过CFX软件对核主泵空化瞬态过程进行定常和非定常数值计算,得到最优层约束叶片模型和空化发展过程中叶轮的瞬态轴向力与径向力变化,对时域信号进行快速傅里叶得到轴向力与径向力的频域特性。模拟结果分析表明:层约束叶片设计能够有效提升泵在小流量工况时的水力效率,而保持其在额定工况区域水力效率基本不变;空化瞬态过程叶轮所受轴向力指向叶轮进口,受空化汽泡带来的叶片表面压力差变化的影响较大;叶轮瞬态径向力合力周向分布规律不受空化程度的影响,而与泵本身的运行状态有关;核主泵在低频范围内径向持续振动明显强于轴向振动,且伴随空化的加剧愈加显著。
- 朱荣生蔡峥王秀礼卢永刚陈宗良付强钟伟源
- 关键词：核主泵
- 基于双向流固耦合的核主泵叶轮力学特性被引量：9
- 2018年
- 基于双向流固耦合方法对核主泵内流场和结构场进行联合求解,研究流固耦合作用下核主泵叶轮的力学特性,分析经流固耦合作用后叶轮总体、叶片进出口边及叶根在各流量下的应力及变形分布.研究结果表明流固耦合作用对核主泵外特性有一定影响且耦合后结果更接近试验值;随着流量的增加,叶轮前盖板处应力分布均匀性有所降低,而叶轮的最大等效应力均发生在叶轮叶片出口边与叶轮前盖板交界处,在交变载荷的作用下容易产生疲劳破坏.叶轮的最大的变形发生在叶轮叶片出水边的中部,叶轮的最大变形量随着流量的增加而增大.叶根的进出口边处易出现应力集中现象,说明叶片进出口边对液流的压力载荷及动静干涉作用极为敏感,在叶轮水力及结构设计时应予以足够重视.研究结果为核主泵以后的性能分析、叶轮的结构设计、维护和检修提供了有益参考.
- 钟伟源朱荣生王秀礼卢永刚刘永康俊鋆
- 关键词：核主泵动应力数值模拟
- 气液两相流工况下核主泵的正转全特性研究被引量：1
- 2017年
- 在冷却液流失事故(LOCA)事故发生期间,核主泵将处于两相混合运行状态。主要对核主泵的正转全工况不同含气率冷却介质的泵水力性能、流道内部气体体积分布情况及流体流态进行研究,并采用计算流体力学(CFD)模拟计算与气液两相流试验进行验证。研究发现:在正转逆流制动工况,核主泵的扬程曲线随含气率增加整体向下偏移,但其变化规律基本相同。在正转水泵工况和正转正流制动工况,随着流量增加,含气率对核主泵扬程特性的影响逐渐减小,且同流量下核主泵的扭矩和冷却剂介质密度成较为明显的正比关系。
- 朱荣生王学吉卢永刚王秀礼付强王海彬
- 关键词：气液两相核主泵
- 管道输油泵流体噪声模拟及泵噪声测试方法被引量：13
- 2017年
- 为了分析输油泵的泵内部流体噪声及泵外部噪声的发生规律,对泵内流体声学的模拟方法以及泵噪声测试的试验方法进行研究.基于CFD/CA工具对声学数值模拟进行流场与声场间的耦合计算,对流动诱导噪声的声场传播规律进行求解,分析了回流或空化现象发生时的流动噪声声压级变化和频域特征.研究发现泵内未发生空化前,流动诱导噪声的频谱呈离散型,集中在低频区,并在高频时快速衰减,随着空化系数逐渐变小,叶轮与导叶之间的动静干涉作用成为泵内诱导噪声的主因.而试验测试是基于四端网络法,针对不同工况下的流动诱导噪声进行试验研究,发现泵噪声主要和泵流量有关,而泵机组噪声主要和泵运行工况有关.
- 卢永刚王洋王秀礼朱荣生邱伟峰方杰
- 关键词：离心泵噪声试验空化
- 中小型雨污水泵及泵站装置系统关键技术研制
- 付强王秀礼朱荣生袁寿其陈娟欧鸣雄卢永刚张帆钱建匀
- 该项目是国家自然基金委、科技部的重点支持项目，属于环保设备科学技术领域。重要性和意义：随着中国工业化水平的提高，对中小型雨污水泵及泵站内部流动特性进行深入研究，建立适用于中小型污水泵及泵站的优化设计方法，提高中小型雨污水...
- 关键词：
- 关键词：污水处理装置
- 基于非线性空化的离心泵内部流动特性分析被引量：2
- 2016年
- 为研究离心泵发生空化时叶轮内部瞬态不稳定流动变化规律,本文应用ANSYS-CFX软件对离心泵内部发生空化时进行定常和非定常计算,采用泵内部不同流道的速度场、压力场、气体体积分数以及压力脉动情况的计算结果分析流道内部瞬态非线性的流动变化规律。研究结果表明:受动静干涉及蜗壳喉部面积等因素的影响,离心泵内部各流道空化的发展是非线性的,随着空化的发展,叶轮内部压力场、速度场和各流道气体体积分数的分布是不对称的。导致这种非线性空化现象的主要原因是蜗壳结构的不对称以及流道内中间流面到叶片背面所在流道区域的空化进程不同步;在空化不严重的情况下,不同流道的脉动呈现相同的规律,但严重空化情况下,压力脉动主频混乱,规律性减弱。
- 朱荣生卢永刚王秀礼付强陈宗良
- 关键词：离心泵气液两相压力脉动
- 无阻塞潜水磨碎泵的空化及压力脉动特性研究被引量：2
- 2016年
- 由于磨碎泵在实际运行中刀盘的流道容易发生堵塞,本文主要模拟磨碎泵静刀盘的刀盘流道堵塞情况对磨碎泵性能的影响,该模拟基于ANSYS-CFX14.0软件分别对无阻塞潜水磨碎泵模型进行定常和非定常计算,并对无阻塞潜水磨碎泵的外特性进行了试验验证。分别堵塞磨碎泵静刀盘流道的1/4、1/3、1/2,通过对不同的流道堵塞工况分析发现:随着流道堵塞程度的增加,潜水磨碎泵的扬程整体下降,潜水磨碎泵的功率整体下降,效率降低,且最高效率点向小流量区域移动,可发现当堵塞静刀盘流道的1/4、1/3时,对磨碎泵的扬程、效率和功率的影响不大,堵塞1/2时,磨碎泵的扬程和效率下降明显,即堵塞不严重的工况下,磨碎泵的水力性能所受影响很小;随着流道堵塞程度的增加,刀头附近的空化程度在加剧,当堵塞比达到一定程度时,叶轮进口背面也开始发生空化;静刀盘流道内压力脉动脉动能量最大,且随着远离静刀盘流道位置的脉动能量降低,动静刀盘的动静干涉作用是影响动刀盘和靠近静刀盘流道的监测点压力脉动的最主要因素,且随着流量的增加,各个监测点主频幅值均有所降低。
- 付强卢永刚朱荣生王秀礼王学吉
- 关键词：空化无堵塞压力脉动
