张宁
- 作品数：41 被引量：174H指数：8
- 供职机构：江苏大学能源与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏高校优势学科建设工程项目江苏高校优势学科建设工程资助项目更多>>
- 相关领域：机械工程水利工程农业科学医药卫生更多>>
- 流体机械原理教学模式研究与探索
- 2024年
- 流体机械原理是能源与动力工程领域的核心课程,教学内容直接关系到本科毕业生的培养质量。流体机械结构复杂、抽象,学生理解难度大,如何让学生掌握课程的核心知识点,是教学过程中的难题。针对上述问题,本课程在教学过程中积极引入多媒体教学方法,结合虚拟仿真平台,以及链式教学法,力争让教学更加直观化、趣味化,实现传统教学方法与现代教学手段的有机结合,达到两种教学模式相互补充、相互促进的目的。进一步引入案例教学,通过具体的工程案例分析,加深学生对基本概念、原理、结构的理解,最终提升该课程的教学质量。
- 张宁高波李忠
- 关键词：课程改革案例教学
- 离心泵非设计工况内部流动特性研究被引量：6
- 2015年
- 以单级蜗壳式离心泵为研究对象,基于RANS进行了全流场的非定常数值计算,探讨了叶轮的非定常流动特征,重点分析了叶轮出口沿轴向变化的圆周面流域内各节点的压力分布特性。结果表明:在叶片压力面及叶片后缘尾迹区发生了剧烈的湍流脉动现象;不同工况下叶轮出口圆周方向的压力系数C_p均在隔舌附近产生极值;额定工况Q/Q_N=1时,叶轮出口圆周方向的压力系数C_p呈稳定周期性分布,随着工况的改变,压力系数C_p沿蜗壳周向分布不均匀性增加;小流量工况下叶轮流域内发生了明显的流动分离现象,流道内产生了较大尺度的分离涡,破坏了叶轮出口圆周方向压力系数C_p的周期性分布特性;叶轮出口圆周压力系数C_p沿中截面两侧的流域内几乎对称分布;在Q/Q_N=0.2小流量工况下,压力脉动频谱图低频段内出现了较多复杂的激励信号,认为这与流域内的分离涡结构具有一定关联。
- 高波王兴宁李忠张宁杨敏官
- 关键词：离心泵非定常流动
- 有限元技术在流体机械强度计算教学中的应用
- 2018年
- 针对流体机械强度计算教学中常规教学方法的不足及局限性,为了促进学生对理论知识的理解,提升学生采用现代有限元技术解决工程问题的能力,提高教学质量,在该门课程中引入现代有限元技术。以翼型强度校核的教学内容为例,详细说明有限元技术在强度校核中的应用。教学反馈表明:针对强度校核问题,有限元技术计算速度快、直观性好,学生入门容易,课堂氛围被有效调动,教学质量得到明显提高。
- 张宁李忠
- 关键词：流体机械强度校核有限元
- 变工况对侧壁式离心泵振动特性的影响被引量：2
- 2015年
- 振动是离心泵关键性能指标,低振动离心泵设计是目前研究的难点问题。本文对具有特殊结构的侧壁式压水室离心泵振动特性进行实验研究,分析了不同流量下,模型泵重要测点处振动频谱和能量的变化特性。结果表明:变工况对模型泵的中、高频信号影响较小,不同流量下低频振动能量变化明显,因此水力因素主要诱发低频振动信号;加速度频谱图中,叶频处的幅值较小,峰值信号出现在叶频的高次谐波处;低频段振动能量和泵内流场结构密切相关,非设计工况下,泵内容易出现非稳态流动结构,造成泵的振动能量不断上升;尤其在小流量工况,旋转失速导致泵的振动能量迅速增加;通过对振动能量曲线分析初步提出了低频振动能量和流量的特征函数关联式,为预测变工况对泵振动特性的影响提供理论依据。
- 张宁杨敏官高波李忠倪丹
- 关键词：离心泵
- 双平板叶栅绕流的流动结构及其激励特性研究被引量：2
- 2017年
- 绕流叶片的非稳态流动及其尾迹涡结构是诱发水力机械振动的主导因素。以横向布置的一对平板叶栅为研究对象,基于LES计算雷诺数在4.8×104下的三维绕流流场,分析绕流流场涡演化结构、升阻力及压力脉动等特性,以揭示尾迹干涉下平板绕流的流场结构及其激励机制。结果表明:该雷诺数下,单平板绕流平板表面存在错列布置的发卡涡结构,绕流尾迹呈现出高度的三维特性;双平板叶栅绕流状态下,上、下游平板间的间隙流动结构有明显抑制上游平板表面涡结构演化的作用;平板受力在模式H和模式L之间不断切换,且升力波动的幅值随阻力的增大而增大,尾迹干涉下下游平板受力的模式切换频率升高,升力波动幅值也增大;平板表面压力脉动的主要激励源为平板尾涡脱落。尾迹干涉下平板绕流及受力分析,可为水力机械叶片尾迹干涉下的流动主动控制提供参考。
- 高波郭鹏明闫龙龙杜文强张宁
- 关键词：激励机制大涡模拟三维流场
- 离心泵偏工况下流动结构分布及演化特性研究被引量：1
- 2023年
- 为了研究离心泵不同工况下的流动分离现象,本文以低比转速离心泵为研究对象,基于LES数值计算探索了泵内不同工况下的流动结构,利用在闭式试验台的性能试验来验证数值计算的准确性,发现泵最高效率点在1.1Q_(d)左右,在设计流量下,LES计算误差小于1.5%。通过叶轮出口流场结构分布特点,对不同工况下的流动分离现象进行对比分析,获得叶轮扫掠隔舌过程中出口流动分离现象的变化特性,及其对叶轮内流场结构的影响。结果表明:流动分离现象表现为分离泡会在叶片表面形成回流,使叶轮出口流动呈现不均匀分布特性,加强射流-尾迹结构。特别在小流量工况下,流动分离为出口旋涡的旋转提供能量,造成出口流道大面积堵塞,堵塞面积可达55%左右,诱发小流量的驼峰现象。
- 张宁郑凡坤刘晓凯蒋俊贤
- 关键词：离心泵大涡模拟旋涡
- 运动圆柱排与固定单圆柱间动静干涉的分析
- 2019年
- 在Re=3900下,基于动网格技术对运动圆柱排与固定单圆柱的绕流干涉作用进行二维数值模拟。通过分析干涉流场涡动力学特性、干涉间隙压力变化特性,并利用小波变换对固定圆柱升阻力进行时频分析,初步探索圆柱间动静干涉的作用机理.试验结果表明:运动圆柱排和固定圆柱间的干涉特征与固定多圆柱间干涉作用相比,具有显著差异;圆柱排通过固定圆柱后,间隙监测点压力幅值显著下降;另外,通过小波分析对阻力系数进行时频域定位,成功识别出干涉场中三个典型的特征频率.
- 闫龙龙高波郭鹏明张宁苟文波
- 关键词：圆柱绕流动网格技术小波分析
- D型平板绕流尾迹流场测试与POD分析被引量：1
- 2020年
- 以D型平板为研究对象,运用激光多普勒测速(LDA)与粒子成像测速(PIV)技术,开展了雷诺数ReD=3×10^3~4×10^4、弦厚比L/D=1~8之间的D型平板绕流尾迹流场量测与分析。利用本征正交分解(POD)法对尾迹流场进行模态分解,提取其中能量占比较高的前几阶模态,以探究雷诺数与弦厚比对D型平板绕流尾迹结构的影响。试验结果表明:St数随雷诺数的变化可分为"下降区"、"过渡区"和"动态稳定区"三个区域,在"动态稳定区"随着雷诺数增大St数趋向于0.245;St数随弦厚比的变化呈"条带状"分布在0.23~0.26之间。与其它方案相比,弦厚比L/D=1、雷诺数ReD=5×10^3时,前两阶模态中旋涡结构的空间分布形态存在明显差异。雷诺数ReD=4×10^4时,绕流尾迹受弦厚比影响较小,流动处于一种大尺度旋涡结构占主导地位的状态。
- 高波苟文波郭鹏明陈来祚张宁
- 关键词：尾迹
- 均匀来流下吊舱推进器伴流场及激振力特性研究
- 2024年
- 为了探究均匀来流下吊舱推进器的伴流场分布情况和吊舱推进器的激振力特性,本文基于延迟分离涡模型(DDES)对不同进速系数下的吊舱推进器进行均匀来流下的非定常敞水数值模拟,获得了不同工况下的伴流场分布情况和螺旋桨推力、扭矩及吊舱表面压力脉动特性。研究表明:吊舱诱导伴流场在桨盘面存在不均匀性,对比不同半径处伴流分数的谐调分量,发现一阶谐调分量幅值最高;螺旋桨上激振力分布与伴流场分布存在相关性,螺旋桨上的单个叶片受激振力影响较大,且表面力特征频率主要为叶频;吊柱表面左、右侧的压力脉动呈现非对称性,螺旋桨诱导涡对其表面压力脉动产生的影响不容忽视。
- 余翔赖元庆李国平高波张宁倪丹
- 关键词：吊舱推进器伴流场激振力
- 蜗壳隔舌半径对离心泵性能及水力载荷特性的影响被引量：1
- 2018年
- 为研究蜗壳隔舌半径对离心泵性能及水力载荷特性的影响,针对同一叶轮匹配5种不同隔舌半径的离心泵进行非定常数值计算.通过计算获得了不同泵的水力性能、压力脉动特征、叶片载荷及叶轮上的径向力分布,并且与试验结果进行对比分析,验证了采用的数值计算方法具有较高的正确性.研究结果表明:隔舌半径对扬程的影响较小,随隔舌半径的增大,各工况下效率呈先增大后减小的趋势;当隔舌与基圆半径之比TR取值为0.09~0.24时,叶片工作面与背面的载荷差值有最小值,即此时叶片受力沿进口至出口的变化最小;随着隔舌半径的增大,泵内的压力脉动水平逐渐降低,TR=0.03时,叶频处的压力脉动幅值约为TR=0.30时的2倍;隔舌半径对叶轮径向力的大小影响显著,在设计工况下,径向力随隔舌半径的增大而增大,且TR=0.3时的径向力约为TR=0.03时的2.5倍.
- 高波杨丽张宁杜文强袁霄
- 关键词：离心泵径向力
