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中国博士后科学基金(2011M500315)

作品数:14 被引量:143H指数:8
相关作者:曹树良谭磊王玉川祝宝山邴浩更多>>
相关机构:清华大学中国水利水电科学研究院华北水利水电学院更多>>
发文基金:中国博士后科学基金国家自然科学基金国家重点实验室开放基金更多>>
相关领域:机械工程农业科学水利工程建筑科学更多>>

文献类型

  • 14篇中文期刊文章

领域

  • 9篇机械工程
  • 3篇水利工程
  • 3篇农业科学
  • 2篇建筑科学
  • 1篇电子电信
  • 1篇理学

主题

  • 6篇数值模拟
  • 6篇值模拟
  • 3篇叶轮
  • 3篇离心泵
  • 3篇混流泵
  • 2篇定常
  • 2篇定常流动
  • 2篇射流泵
  • 2篇水力机械
  • 2篇离心泵叶轮
  • 2篇内部流动分析
  • 2篇非定常
  • 2篇非定常流
  • 2篇非定常流动
  • 2篇CENTRI...
  • 1篇导叶
  • 1篇信号
  • 1篇信号检测
  • 1篇压力脉动
  • 1篇压缩机

机构

  • 12篇清华大学
  • 2篇华北水利水电...
  • 2篇中国水利水电...
  • 1篇沈阳鼓风机(...

作者

  • 11篇曹树良
  • 7篇谭磊
  • 5篇王玉川
  • 4篇祝宝山
  • 3篇邴浩
  • 2篇王玉明
  • 2篇王松林
  • 1篇李振华
  • 1篇潘罗平
  • 1篇高传昌
  • 1篇陆力
  • 1篇刘毅
  • 1篇王佳俊
  • 1篇宋宇

传媒

  • 3篇排灌机械工程...
  • 2篇水力发电学报
  • 1篇农业工程学报
  • 1篇机械工程学报
  • 1篇农业机械学报
  • 1篇北京理工大学...
  • 1篇机械设计与制...
  • 1篇计算机仿真
  • 1篇华北水利水电...
  • 1篇Chines...
  • 1篇Scienc...

年份

  • 3篇2014
  • 3篇2013
  • 8篇2012
14 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
Influence of Blade Wrap Angle on Centrifugal Pump Performance by Numerical and Experimental Study被引量:11
2014年
The existing research on improving the hydraulic performance of centrifugal pumps mainly focuses on the design method and the parameter optimization. The traditional design method for centrifugal impellers relies more on experience of engineers that typically only satisfies the continuity equation of the fluid. In this study, on the basis of the direct and inverse iteration design method which simultaneously solves the continuity and motion equations of the fluid and shapes the blade geometry by controlling the wrap angle, three centrifugal pump impellers are designed by altering blade wrap angles while keeping other parameters constant. The three-dimensional flow fields in three centrifugal pumps are numerically simulated, and the simulation results illustrate that the blade with larger wrap angle has more powerful control ability on the flow pattern in impeller. The three pumps have nearly the same pressure distributions at the small flow rate, but the pressure gradient increase in the pump with the largest wrap angle is smoother than the other two pumps at the design and large flow rates. The pump head and efficiency are also influenced by the blade wrap angle. The highest head and efficiency are also observed for the largest angle. An experiment rig is designed and built to test the performance of the pump with the largest wrap angle. The test results show that the wide space of its efficiency area and the stability of its operation ensure the excellent performance of the design method and verify the numerical analysis. The analysis on influence of the blade wrap angle for centrifugal pump performance in this paper can be beneficial to the optimization design of the centrifugal pump.
TAN LeiZHU BaoshanCAO ShuliangBING HaoWANG Yuming
关键词:EXPERIMENT
离心泵叶轮区瞬态流动及压力脉动特性被引量:30
2014年
目前离心泵过流部件的瞬态流动分析主要集中在蜗壳内,对旋转叶轮区内的流动特性研究较少。基于RNG k-ε湍流模型和滑移网格,对不同工况下离心泵内部瞬态流场进行数值模拟,计算得到的离心泵扬程和效率曲线与试验结果吻合较好。在离心泵叶片正背面分别设置3个监测点,分析叶轮区压力脉动特性。结果表明,设计工况下叶片正背面压力脉动的主频为叶轮转频或2倍叶轮转频,非设计工况下其主频均为叶轮转频。从叶轮进口到出口,叶片正背面的压力脉动最大幅值都逐渐增大。同一监测点上压力脉动最大幅值在小流量时最大,约为设计工况下5倍。分析小流量工况下叶轮内部相对速度分布,叶轮出口处附近随时间变化的旋涡是内部流动不均匀的主要原因,使得离心泵在该工况下运行效率低、压力脉动强度大。
王玉川谭磊曹树良祝宝山
关键词:离心泵叶轮压力脉动
液体射流泵内部流动分析:Ⅰ试验与三维数值模拟被引量:9
2012年
对偏向吸入和水平放置的液体射流泵的基本性能和内部流动分别进行了试验和三维数值模拟.数值模拟采用k-ε双方程湍流模型和SIMPLE算法,数值模拟结果与试验结果在最高效率工况附近基本重合.利用数值模拟结果对射流泵内两股流体的混合过程和流动规律进行了分析,发现对于大流量工况(流量比q>0.8),在喉管入口0.6倍喉管直径长度内,出现由局部损失和摩阻损失引起的当地压力比降低,被吸流体能量损失的现象;随着流量比的增大,单位被吸流体获得能量减少,两股流体传能距离增加,速度混合均匀长度为6~8倍喉管直径,大于喉管内压力比达到峰值的长度;喉管内两股流体混合流动过程与形成充分发展湍流过程类似;对偏向吸入的射流泵,吸入腔体内流动不对称,导致内部截面存在二次流动诱导旋涡,但是喉管内二次流动速度远小于主流速度,因此采用二维理论分析能够反映射流泵性能的主要特征.
王松林王玉川桂绍波高传昌曹树良
关键词:射流泵数值模拟
离心泵蜗舌区非定常流动特性被引量:10
2014年
采用Navier-Stokes方程和RNG k-ε双方程湍流模型,对多工况下离心泵全流道进行了非定常流动数值模拟.非定常计算得到的离心泵外特性与试验数据吻合较好.在离心泵蜗舌区设置了3个监测点,计算得到了蜗舌区流体瞬态速度矢量分布,各监测点的压力、径向速度、周向速度的脉动时域特性,并对其进行了分析.结果表明:设计工况下,蜗舌区流动比较均匀,压力和速度脉动幅度较小.大流量工况下,在叶轮出口的射流-尾迹结构影响下,各监测点的压力和速度随叶片转动出现相应的峰值和谷值.小流量工况下,蜗舌区内存在绕蜗舌顶端逆向流动、叶轮出口回流、蜗舌附近蜗型段内旋涡,使得流动非常复杂,流体压力和速度脉动幅度较大,压力最大值约为最小值6倍.
谭磊王玉川曹树良祝宝山
关键词:离心泵蜗舌非定常流动数值模拟
带前置导叶离心压缩机非定常流动的数值模拟被引量:1
2012年
利用CFX对无导叶和前置导叶大预旋角度下离心压缩机内部流动进行了数值模拟,分析了叶轮表面的压力分布规律.前置导叶正预旋40°的非定常流动计算结果显示,导叶及叶轮表面均发生了流动分离,导致流场内产生了较大的压力波动,波动主频率为2 422 Hz,叶轮流道内旋涡的周期性发展是导致叶片表面压力波动的主要原因.
王玉川李振华
关键词:离心压缩机非定常流动数值模拟
Influence of axial distance on pre-whirl regulation by the inlet guide vanes for a centrifugal pump被引量:4
2012年
The valuation of the hydraulic performance of a centrifugal pump with pre-whirl regulation of the inlet guide vanes was studied experimentally by varying the pre-whirl angle from -60° to 60° with distances between the inlet guide vanes and the impeller inlet of 280 mm, 380 mm and 460 mm. The efficiency-flow curves and the characteristic curves were obtained for the pump for various operation conditions. The experiment results demonstrated that the pre-whirl regulation widened the high efficiency zone and improved the hydraulic performance for off-design conditions with the proper pre-whirl angle. The axial distance between the inlet guide vanes and the impeller inlet influenced the pre-whirl regulation effect of the inlet guide vanes with the best pre-whirl regulation effect obtained for an axial distance of 380 mm. These results showed that an appropriate axial distance between the inlet guide vanes and the impeller inlet can improve the fluid flow at the impeller entrance with pre-whirl regulation for centrifugal pumps.
TAN LeiCAO ShuLiangWANG YuMingZHU BaoShan
离心泵叶轮内部流场的数值计算被引量:9
2012年
为弥补基于传统一元理论方法中流场计算的不足,该文基于流体的连续方程和运动方程,用Fortran语言编程实现了离心泵叶轮内部流场的数值计算,S1流面上采用有限单元法、S2流面上采用流线曲率法,2类流面迭代计算直至收敛得到离心泵叶轮内部流场分布。对2类相对流面方法计算得到的叶轮内部流场进行了分析。结果表明,叶轮内部相对速度分布合理,叶片头部受冲击作用,压力面和吸力面流速相差较大。叶轮内部压力分布从进口到出口逐渐增大,梯度较小,叶轮做功平稳,进口处压力从后盖板到前盖板逐渐降低。同时考虑流体的连续方程和运动方程后,对比传统一元理论方法的计算结果,计算得到的轴面速度从后盖板到前盖板间各条流线的分布规律相差较大,在叶轮进口段差别最大,具有较强的三维特征,表明本文数值计算结果可更好地反映离心泵叶轮内部的三维真实流动规律。
谭磊曹树良王玉明邴浩祝宝山
关键词:离心泵叶轮流场
混流泵导叶对其性能的影响被引量:28
2012年
采用两类相对流面迭代计算轴面流网,给定不同的导叶进口安放角、安放角沿流线分布规律及进出口边位置,通过逐点积分绘制空间骨面,在保角变换平面内完成加厚与修圆,设计了一系列混流泵导叶.应用SIMPLE算法,求解雷诺时均N-S方程与标准k-ε方程,模拟了同一叶轮匹配不同导叶时混流泵内部的全流道三维湍流流场,并预测其水力效率,得到导叶包角与水力效率随不同设计参数变化的曲线,结合导叶前后截面内相对速度、静压和总压分布,分析不同设计参数对于混流泵性能的影响.结果表明:导叶进口安放角对于混流泵性能的影响最为显著,选取适当可以减小进口冲击损失;安放角沿流线变化规律的选取需要考虑控制包角大小,以减小导叶区的水力摩擦损失;进出口边位置选取过程需要考虑导叶的能量转换能力与水力摩擦损失的影响.
邴浩曹树良谭磊陆力
关键词:混流泵导叶数值模拟
液体射流泵内部流动分析:Ⅱ理论计算参数确定被引量:3
2013年
推导了射流泵理论模型方程中计算参数与断面几何和流动参数的关系,利用数值模拟结果,确定了理论模型中的计算参数,分析了理论计算参数随流量比的变化规律.结果表明:反力分布系数c1与吸入面积比c在最优工况近似相等,而随着流量比偏离最优工况,两者偏差增大;利用c值代替c1值不会导致理论计算结果显著误差;工作流体速度一定条件下,动量修正系数k1不随流量比变化而变化,近似为常数;k2随流量比变化呈双曲线形状,随着流量比增大,逐渐趋近于1;喷嘴流速系数1、吸入管路流速系数4为常数;扩散管入口断面流速分布均匀性对扩散管流速系数3值有重要影响;喉管流速系数2及喉管入口收缩段流速系数5随流量比增加而线性减少,是影响理论计算结果的主要参数.理论计算结果与试验结果吻合较好,验证了计算参数确定方法的可行性和理论模型的可靠性.
王玉川曹树良高传昌王松林
关键词:射流泵流速系数
三维ALE15翼型空化流动数值模拟被引量:4
2012年
在均相流假设下,考虑流体压力和速度湍流脉动、不可凝结性气体的影响,采用完全空化模型计算空化流场的相变,引入密度函数对RNG k-ε湍流模型的湍流粘性系数进行修正,提出了一种空化流动的数值模型和计算方法。根据试验条件给定的参数,采用提出的数值模型和计算方法,数值模拟了空化数为2.3时ALE15翼型定常空化流动。计算得到的不同剖面速度分布与试验数据吻合较好,验证了该数值模型和计算方法的一致性。不同剖面上,远离翼型表面的速度与主流区速度接近,沿着流动方向,远离翼型表面的速度逐渐减小,这与空泡形成的阻碍有关。空泡尾部出现较大的漩涡区,靠近翼型表面的速度为负值,这与反向射流的作用有关。
谭磊曹树良王玉明祝宝山
关键词:湍流模型数值模拟
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