海洋可再生能源专项资金项目(GHME2011CX02)
- 作品数：10 被引量：153H指数：7
- 相关作者：郑源杨春霞张福星冯俊吴玉萍更多>>
- 相关机构：河海大学中国长江电力股份有限公司河南省电力公司更多>>
- 发文基金：海洋可再生能源专项资金项目中央高校基本科研业务费专项资金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程交通运输工程动力工程及工程热物理农业科学更多>>
- 卧轴双转轮混流式水轮机的优化设计被引量：7
- 2012年
- 采用CFD计算分析了国外某电站的卧轴双转轮混流式水轮机组效率较低、空化性能较差的原因:主要是流道复杂,水流不畅,导致水力损失较大.由于不允许对流道进行调整,因而只能对转轮部分进行优化研究.转轮优化从3个方面进行:采用不同的叶片翼型、调整转轮上冠线的曲度和左右转轮叶片位置.基于N-S方程和Spalart-Allmaras湍流模型,采用SIMPLIC算法,对优化后水轮机的全流道进行了三维定常湍流计算,获得了各过流部件的流动细节,预估了水轮机的性能.计算结果表明:采用Ⅲ型叶片转轮、B形上冠线,并且当左右2个转轮叶片位置不同这一方案时,水轮机过流量增大到28.55 m3/s,左转轮效率达92.24%,右转轮效率达91.78%.同时分析了计算转轮上的绝对压力值,得到了分别采用Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ型叶片转轮的空化情况,结果表明:Ⅲ型叶片转轮的空化性能最好.
- 郑源杨春霞周大庆沈明辉李效旭
- 关键词：三维湍流计算空化
- 新型潮汐双向竖井贯流式水轮机能量特性研究被引量：7
- 2013年
- 为了研究某潮汐电站开发的新型高效低水头大流量双向竖井贯流式水轮机的能量特性,进行了模型试验与数值模拟计算。在模型试验中测试了水轮机正反两向、不同叶片安放角、不同导叶开度下的水头、流量和扭矩等参数,绘制了水轮机模型综合特性曲线,并与数值模拟结果进行了对比。试验结果表明,水轮机额定工况下,正向效率可达89.68%,反向效率可达84.08%,满足该潮汐电站运行要求;数值模拟结果与试验结果吻合,验证了数值模拟的可靠性,同时通过将换算后的原型试验结果与CFD数值模拟结果进行对比发现,在偏离设计工况点但是保持额定水头不变时,改变导叶开度引起的流量变化比改变叶片安放角引起的流量变化对数值模拟结果的偏差影响略大。
- 郑源吴春旺牟敏杨春霞
- 关键词：贯流式水轮机低水头潮汐竖井
- 冷却塔的微型水轮机开发及自动控制被引量：1
- 2013年
- 研发了一种新型冷却塔,通过对冷却塔进塔水流富余能量的分析,设计了一种应用于低水头的微型水轮机,与冷却塔风机相匹配从而实现对冷却塔风机转速的控制,以此满足对出水温度的控制。应用编程软件STEP7-Micro/WIN进行相应的程序编制。应用组态王组建相应的监控界面实现监控界面数据变量与现场设备各个参数的相互连接,总体实现了冷却塔系统的节能运行及自动化控制。
- 范小娟郑源朱飞范富杰
- 关键词：冷却塔自动化控制节能组态王
- 基于CFD的轴流泵三维湍流数值模拟被引量：29
- 2012年
- 为更深入研究轴流泵数值模拟的真实性与准确性及获得其内流场特性,结合南水北调东线工程某泵站模型试验数据,采用计算流体动力学软件Fluent,在多重参考系坐标下,基于Navier-Stokes方程组利用有限体积法进行了数值离散,分别选用S-A湍流模型以及RNGκ-ε湍流模型,以SIMPLEC方法对模型泵进行了数值模拟。将模拟结果在外特性上与试验数据进行了比较,选择计算结果与试验更接近的S-A湍流模型和0压力进口条件。通过观察流道内流态特性,并对计算结果进行研究,阐述了叶片上压力分布与流量之间的关系,分析了导叶的存在对流道内流态的影响。结果表明,由S-A湍流模型得到的数值模拟结果与试验十分吻合,平均效率误差小于3.72%;当进口压力值为0时,数值模拟效果好。由此证明了S-A湍流模型和0压力进口条件在轴流泵数值模拟上的优越性,该方案可以帮助深入研究分析轴流泵性能,也为轴流泵的设计提供了一种参考方案。
- 冯俊郑源
- 关键词：轴流泵数值模拟内部流场
- 高速电弧喷涂Zn-Al和Zn-Al-Mg-RE涂层在模拟海洋环境中的耐腐蚀性能被引量：4
- 2013年
- 采用高速电弧喷涂技术在Q235钢表面制备了Zn-Al和Zn-Al-Mg-RE涂层,通过全浸泡试验、阻抗谱、动电位极化分析了Zn-Al和Zn-Al-Mg-RE涂层在模拟海洋环境中的耐腐蚀性能。结果表明:在质量分数为3.5%的NaCl溶液中,Zn-Al和Zn-Al-Mg-RE涂层具有良好的耐腐蚀性能,且Zn-Al-Mg-RE涂层的耐腐蚀性能优于Zn-Al涂层;Zn-Al-Mg-RE涂层中的稀土元素增加了涂层腐蚀时产生的钝化膜的致密性,阻碍涂层被腐蚀介质腐蚀。
- 陆玖鹏吴玉萍高文文王昊
- 关键词：高速电弧喷涂耐腐蚀性能
- 超低水头竖井贯流式水轮机转轮数值模拟优化被引量：6
- 2013年
- 结合江苏苏北某电站,研究开发了一种设计水头为2 m左右的超低水头竖井贯流式水轮机.基于Navier-Stokes方程,采用SIMPLEC算法对该竖井贯流式水轮机全流道三维定常不可压湍流流场进行了数值模拟,分析了超低水头转轮叶片翼形、直径及安放角对水轮机性能的影响.分析了多个方案的水力性能,选出了最佳的水轮机转轮.结果表明:在满足电站设计要求的情况下,翼型优化后,转轮直径为1.75 m、叶片安放角为23°时的水轮机,在效率、水力损失等方面都表现出最佳的性能:该超低水头竖井贯流式水轮机在导叶开度为65°,设计水头为2.1 m时,数值模拟出的流量为10.05 m3/s,效率最高为87.6%.以GD-WS-35水轮机模型试验研究该水轮机的能量性能,在设计工况下,对数值模拟效率最高的水轮机方案试验的结果:模型装置的流量为0.398 m3/s,效率为83.34%;按原模型转换规律转换为原型装置数据,则流量为9.96 m3/s,效率为85.14%;数值模拟效率比模型试验效率的结果略高,误差范围为±3%.
- 杨春霞郑源郑璐李效旭周大庆李玲玉
- 关键词：转轮数值模拟
- 基于ANSYS Workbench的深沟球轴承接触应力有限元分析被引量：66
- 2012年
- 利用ANSYS Workbench软件建立了深沟球轴承的三维非线性接触模型,对模型的边界条件进行合理的设置后,基于有限元的方法,在Static Structural(ANSYS)中对深沟球轴承的接触应力和变形进行了仿真计算,得到了轴承滚动体和内、外圈不同部位接触应力和变形的分布。计算结果与Hertz理论解进行了对比,两者具有良好的一致性,说明了用ANSYS Workbench分析滚动轴承接触问题是可行的,符合轴承在载荷作用下受力和变形的实际情况;有限元仿真计算的结果为滚动轴承的设计、优化和失效分析提供了参考依据,具有一定的工程实用价值。
- 张福星郑源汪清李杰徐素红辛华荣吴忠
- 关键词：深沟球轴承接触应力有限元非线性
- 基于流固耦合的贯流式水轮机应力分析被引量：10
- 2014年
- 结合不同流固耦合的求解特点和应用条件,在ANSYS Workbench中分别运用单向流固耦合和双向流固耦合的方法对国内某电站的贯流式水轮机在最高水头、设计水头和最小水头三种工况下的静应力和动应力进行了计算分析和比较。结果表明:各种工况下,转轮的最大静应力和最大动应力均出现在叶片根部与轮毂连接处,最大位移均出现在叶片外缘,且叶片位移从根部到外缘逐渐变大;导叶的最大静应力和最大动应力位于根部,最大位移位于外缘。与转轮相比,导叶的应力和位移值都较小。转轮和导叶的最大静应力和最大动应力的最高值出现在最高水头工况。静应力最高值远小于材料的屈服极限,而动应力最高值则达到了材料屈服极限的79%,说明使转轮结构产生破坏的原因不是静应力,而可能是动应力的作用。
- 张福星郑源魏佳芳丁琳杨春霞
- 关键词：贯流式水轮机流固耦合静应力动应力
- 后置导叶对立式轴流泵装置性能影响被引量：12
- 2012年
- 为深入研究后置导叶对轴流泵装置性能的影响,结合南水北调北坍泵站模型机组试验,利用Gambit软件,基于雷诺时均Navier-Stokes方程,选用S-A湍流模型与SIMPLEC算法对模型泵进行数值模拟。对比模拟结果与试验结果的外特性,并观察其内流场特性,发现在无导叶时叶轮出水后方区域流动紊乱,流线出现明显的旋转,安装导叶后较好地改善了轴流泵的内流态,有助于提高轴流泵的做功能力。
- 冯俊郑源罗欣
- 关键词：导叶轴流泵数值模拟
- 超音速火焰喷涂制备WC-10Co-4Cr涂层工艺参数的优化被引量：13
- 2012年
- 采用超音速火焰喷涂(HVOF)系统在Q235钢表面制备了WC-10Co-4Cr涂层,用正交试验方法研究了喷涂距离、氧气流量、煤油流量等工艺参数对涂层孔隙率和显微硬度的影响。结果表明:氧气流量是影响涂层孔隙率和显微硬度的最显著因素,煤油流量和喷涂距离的影响较小;最佳工艺参数为氧气流量897L·min-1、煤油流量0.38L·min-1、喷涂距离300mm,在此工艺参数下制备涂层的孔隙率为0.31%,显微硬度为1 323HV。
- 王博吴玉萍李改叶洪晟
- 关键词：超音速火焰喷涂孔隙率显微硬度正交试验
