赵睿杰
- 作品数：16 被引量：48H指数：4
- 供职机构：江苏大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国人民解放军总装备部预研基金天津市自然科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程农业科学理学航空宇航科学技术更多>>
- 大型食用菌培养房室内制冷系统优化设计被引量：8
- 2019年
- 为了提高食用菌的成品率和大规模生产,需要了解食用菌厂房内环境分布总体状况以维持培养房内温度及其均匀性,以上海某食用菌厂房为研究对象,首先利用CFD软件建立三维模型、仿真,并对比模拟结果与试验结果,证明模拟数据的有效性和可行性,最终提出4种方案,对不同方案模拟结果的对比,选取最优方案.结果表明:标高0.1,1.8和3.5 m处平均温度与数值模拟结果差距1.0℃左右,基本比较吻合.其中方案1安装喷嘴装置,在改善培养房间的流场和温度场分布,提高房间内温度分布的均匀性的作用最为突出,但增加一定的能耗,并没有达到节能的目的.开展厂房内环境分布的研究与优化工作,给生产操作提出指导意见,在增加食用菌产量方面具有重要意义.
- 李力李红赵睿杰向清江
- 关键词：换热
- 基于CFD-DEM耦合方法颗粒特征对离心泵磨损及泵效率影响的模拟研究
- 固-液两相混输系统中由于输送介质中含有大量硬质颗粒,在运行过程中泵的过流部件材料磨损严重,导致泵扬程、效率偏低,从而危害整个混输系统的运行安全。本文基于CFD-DEM(Computational Fluid Dynami...
- 李静赵睿杰张德胜
- 关键词：离心泵固液两相流磨损
- 文献传递
- 不同导叶开度下立式蜗壳离心泵失速特性分析被引量：4
- 2022年
- 大型立式蜗壳离心泵是长距离输水的核心动力装备,为了研究小流量工况下泵内不稳定失速机理,基于精细化网格和SSTSAS湍流模型,数值分析了活动导叶开度在小开度、最优开度和大开度3种条件下的非定常流态及其诱导压力脉动特性,讨论了导叶开度对立式蜗壳离心泵失速特性的影响。研究结果表明,在不同导叶开度下泵内失速的特征工况点相近,流量扬程曲线均呈现典型的驼峰区,但在小导叶开度条件下流量扬程曲线对应正斜率最大,大导叶开度时最小。在3种活动导叶开度下,活动和固定导叶之间的无叶区内均出现了大尺度旋涡,且固定导叶工作面的流动分离不断扩散至相邻固定导叶背面。在深度失速工况下,不同导叶开度条件时叶轮内的流体熵产率分布规律呈现明显不同的特征。随导叶开度增大叶轮叶片靠近前盖板截面上的流动分离区域扩大,且在最优开度和大开度条件下叶轮叶片中截面上靠近叶轮流道出口位置出现了较大速度梯度,导致了局部熵产率高的特征。在导叶小开度时深度失速工况下压力脉动的主频为叶片通过频率7f_(n),而最优开度时主频为0.9f_(n),大开度时在0.7f_(n)~1.2f_(n)范围内频率对应振幅均较大,大开度下的压力脉动呈现宽频特性。通过导叶内非定常数值模拟,发现低频压力脉动的出现与导叶内存在的周期性大尺度旋涡密切相关。
- 张德胜杨雪琪杨港许彬赵睿杰
- 关键词：失速导叶开度压力脉动
- 基于Lighthill声类比理论的喷水推进泵不稳定流动诱导噪声的数值研究被引量：8
- 2021年
- 喷水推进泵内部不稳定漩涡流态对舰船推进系统的稳定性和噪声具有重要的影响,为了研究多工况下的流动特性及流致噪声机理,采用了计算流体力学(CFD)与计算声学(CA)耦合数值模拟的方法,针对喷水推进泵的不同的运行工况进行了精细化非定常数值模拟,并与实验结果进行了验证。基于非定常数值模拟结果,将叶轮表面旋转偶极子与导叶表面固定偶极子的CGNS数据作为声源,采用BEM法开展了一系列的内声场及外声场声振耦合计算。研究结果表明:喷水推进泵压力脉动的幅值从叶轮进口处到导叶出口处逐渐减小;在额定工况下,喷水推进泵内部的压力脉动系数的最大值都出现在一阶叶频附近,叶片通过率是幅值的主要影响因素;随着流量工况减小,一些监测点在低频范围内的压力脉动超过一阶叶频处的值,成为主频;随着流量减小,喷水推进泵内部压力脉动幅值明显增大,内声场的声功率级随之上升,外声场声振耦合的声压级也随之增大,且呈现出明显的偶极子特性,本文的研究结果为舰船喷水推进泵的低振低噪设计和运行提供了理论基础。
- 张德胜张乃舒许彬赵睿杰高雄发李宁
- 关键词：喷水推进泵噪声
- 泵站用轴流泵鱼友好型设计及鱼类存活率预测被引量：3
- 2017年
- 传统泵站使用中存在大量鱼类死亡现象.为了提高鱼类流经泵站流道后的存活率,采用与试验值吻合度较高的叶片撞击模型,预测了原型泵不同工况下的鱼类死亡率:理论上设计流量点鱼类死亡率高达68%.基于叶片撞击数学模型,提出了提高鱼类存活率的鱼友好型设计方法,分析了各鱼友好型设计对提高鱼类存活率的效果,其中叶片数和转速是影响撞击概率的主要因素,而叶片数是导致扬程变化灵敏度较低的因素;前缘弯掠大幅降低了垂直前缘的撞击速度分量,是影响撞击死亡率的主要因素,加厚型线头部是影响撞击死亡率的次要因素,但两者会加剧径向流动,降低叶片效率及汽蚀性能.经鱼友好型设计后,鱼类死亡率整体控制在30%以下,设计工况点下的鱼类死亡率由68%降低至13%,效果显著.该研究可为鱼友好型泵及泵站的开发应用提供参考.
- 潘强施卫东张德胜赵睿杰
- 基于全耦合CFD-DEM方法的多级混流泵磨损模拟研究被引量：3
- 2020年
- 磨损是导致多级混流泵失效的主要原因,采用CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟方法是设计优化该类泵抗磨损性能的重要手段。该文基于CFD-DEM(Computational Fluid Dynamics-Discrete Element Method)方法,通过自定义相间作用建立了流体与颗粒的全耦合模型,通过与已有实验结果对比,验证了该计算模型的准确性,研究了颗粒浓度、形状和小流量工况对泵叶片磨损的影响。结果表明,混流泵叶轮叶片磨损主要发生在头部和尾部靠后盖板一侧,颗粒浓度和形状对泵叶片磨损位置影响较小,磨损量随浓度增大和球形度减小而急剧增加,另外,流道内颗粒滞留数量与球形度大小有关。
- 邵文博赵睿杰张德胜
- 关键词：混流泵液固两相流磨损数值模拟
- ALIP电磁泵MHD流体三维流动模拟与非定常流动机理的分析
- 采用有限元分析软件COMSOL,基于二次开发建立圆柱式线性感应电磁泵(ALIP)三维磁流耦合简化模型并进行内部MHD流动模拟。通过实验数据验证了三维简化模型的正确性,减小了数值模拟计算的规模和时间。通过定义沿周向分布不均...
- 豆晓辉赵睿杰张德胜黄俊
- 关键词：磁流体数值模拟
- 文献传递
- 基于补偿磁场作用的ALIP电磁泵磁流体大尺度涡流数值模拟研究
- 本文基于三维圆柱式线性感应电磁泵(ALIP)磁流耦合简化数值模型,对流道内磁流体进行流动仿真计算,通过在涡流区加载补偿磁场实现主动调控数值模拟研究。采取定义流道外壁面加载的表面电流密度沿周向分布的不均程度的方法,激发产生...
- 程仁浩薛佩东赵睿杰张德胜叶晓琰
- 关键词：磁流体
- 基于RBF神经网络和NSGA-Ⅱ算法的海水淡化高压泵多工况优化设计被引量：1
- 2022年
- 为提高透平式能量回收一体机的水力性能,采用RBF神经网络、NSGA-Ⅱ遗传算法和数值模拟集成的设计方法,对高压泵进行多工况优化设计.以高压泵三工况点的加权平均效率为优化目标,设计工况点下的扬程为约束条件,结合Plackett-Burman筛选试验,将进口安放角、出口安放角、叶片出口宽度及叶片包角作为优化变量,采用最优拉丁超立方设计试验空间,基于Isight多学科优化平台,通过编写批处理命令集成CFturbo,ICEM,CFX,搭建智能水力优化平台,实现高压泵的CFD自动预报.基于数值模拟结果,利用RBF神经网络建立目标函数与几何参数之间的非线性关系,并运用NSGA-Ⅱ算法对该模型寻优.研究结果表明:RBF神经网络模型能够准确预测高压泵效率以及扬程与设计变量之间的关系;优化后高压泵与初始方案相比,3个工况点加权平均效率提高了3.38%,在0.8 Q_(d),1.0 Q_(d)和1.2 Q_(d)工况下效率分别提高了2.21%,3.59%和4.23%;优化后叶轮在设计工况点附近轴功率略有减小;对比优化前后叶轮的流场分布,优化后的叶轮进口低速区减小,内部速度梯度分布更加均匀,流场得到明显改善,能量耗散减小.研究结果可为高压泵多工况水力优化设计提供一定理论依据.
- 张德胜张奇赵睿杰祁炳沈熙
- 关键词：RBF神经网络
- 海水淡化能量回收透平水力模型优化设计被引量：2
- 2021年
- 为提高反渗透海水淡化系统中能量回收透平的回收效率,对透平叶轮的水力模型进行优化设计,分析透平叶轮几何参数交互作用对叶轮性能的影响规律,得到透平叶轮性能最佳时的几何参数.以叶片进口角、叶片出口角和叶片数为试验因素,透平水头和水力效率为试验指标,基于BBD试验设计方法对透平进行多参数组合的数值计算,并采用响应面分析法对试验数据进行处理和分析,建立试验因素对试验指标的回归方程.结果表明:当透平叶片进口角为28.8°,出口角为23.3°,叶片数为7时,透平的水力性能最优,在设计工况下,优化透平的扬程比原型高6 m,优化透平的效率比原型提高0.8%;叶片数对透平性能的影响最大,叶片出口角对透平水头的贡献率比叶片进口角大,而叶片进口角对透平效率的贡献率比叶片出口角大.
- 张德胜祁炳赵睿杰张奇
- 关键词：出口角叶片数海水淡化
