石磊
- 作品数：19 被引量：88H指数：7
- 供职机构：江苏大学流体机械工程技术研究中心更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省产学研前瞻性联合研究项目江苏高校优势学科建设工程项目更多>>
- 相关领域：机械工程金属学及工艺动力工程及工程热物理理学更多>>
- 雷诺数修正的潮流能水轮机水动力特性算法完善被引量：1
- 2018年
- 为提高潮流能水轮机的能量转换效率,该文基于叶素动量定理（BEM）,采用Goldstein叶尖损失修正因子,引入叶片局部雷诺数变量,系统分析该变量对二维水翼动力学参数的影响,并对经典的BEM方法中叶素升力系数以及阻力系数的计算进行修正,提出BEM修正算法——RE_BEM算法,并将改进的算法的计算结果与拖曳水洞实验进行对比验证。研究结果表明,在不同的叶尖速度比（TSR）下,潮流能水轮机的能量系数以及轴向力系数预测准确性得到提高。与未考虑局部雷诺数BEM理论软件计算结果,考虑局部雷诺数的影响后,在TSR为9和10时,其能量系数计算的结果误差由原来的12%和32%降低到3%和8%。
- 张德胜陈健石磊施卫东耿琳琳
- 关键词：水轮机水翼雷诺数
- 斜流泵小流量工况压力脉动数值模拟与实验被引量：9
- 2017年
- 基于标准的Smagorinsky亚格子尺度模型,对斜流泵全流场进行大涡模拟并结合压力脉动实验对小流量工况下的压力脉动和内部流场进行研究。实验结果表明,叶轮进口处的脉动幅值最高,随着流量的降低压力脉动幅值逐渐增加,不同工况下叶轮进口、叶轮出口、导叶进口的压力脉动主频为叶频,但导叶出口脉动主频随着流量的变化而变化。大涡模拟表明,0.8Qopt工况下叶轮进口流动状态较好,叶轮进口轴面速度变化较小,而在0.4Qopt工况下叶轮进口流动状态较复杂,轴面速度变化较大,0.4Qopt工况时叶轮进口冲角增加以及受到相邻叶片叶顶泄漏流的影响,在t*=0.041 6时叶片进口吸力面已发生流动分离,当叶轮从t*=0.041 6旋转到t*=0.124 9时,叶片吸力面流动分离加剧,轮缘处的轴面速度明显升高,同时分离涡的旋转强度也逐渐增强,导致该区域的静压下降,逆压梯度上升,促使回流的产生,当回流到达叶片进口时进口处的静压逐渐恢复,因此叶轮进口流动分离是引起叶轮进口压力脉动幅值增加的重要因素。
- 张德胜刘俊龙耿琳琳石磊张俊杰
- 关键词：斜流泵小流量工况压力脉动数值模拟
- 高比转速斜流泵内部压力脉动特性的实验研究被引量：10
- 2019年
- 为了研究不同工况下高比转速斜流泵内部压力脉动特性和规律,选取某高比转速斜流泵模型为研究对象,在斜流泵叶轮进口段至导叶出口段设置7个压力脉动监测点,采用微型压力脉动传感器采集不同工况下的压力脉动时域信号,并进行频域特性分析。实验结果表明,不同流量工况下,叶轮进口到导叶出口的压力脉动幅值依次降低,同时压力脉动所呈现出的周期性相似波动规律也依次减弱。叶轮进口压力脉动周期性相似波动规律较好,压力脉动幅值也最大,而叶轮出口受叶轮进口流动分离形成的低频大尺度漩涡及叶顶泄漏涡的影响,在小流量工况下的压力脉动周期性相似波动规律相对减弱。导叶进口只有在额定工况1.0Q_(opt)下压力脉动才有动静相干周期性相似波动规律,而导叶出口处的压力脉动幅值最小且在受到导叶数及其发生失速可能产生的低频大尺度漩涡和叶轮出口回流等漩涡的影响,在小流量工况下呈现较弱的周期性相似波动规律。此外,不同工况下叶轮进出口及导叶进口的压力脉动主频都是叶片通过频率,同时叶轮进出口还存在叶片通过频率的高阶谐波,但在导叶出口处的压力脉动主频随流量的变化而变化。
- 张德胜王超超董亚光石磊金永鑫
- 关键词：压力脉动
- 轴流泵叶轮叶顶区空化流的数值模拟与实验研究被引量：16
- 2014年
- 为分析大流量工况下轴流泵叶顶区空化流场特性,采用修正的空化模型和SST k-ω湍流模型以及结构化网格技术,对南水北调工程某一轴流泵模型叶顶区流场进行数值模拟,并分析其大流量工况下叶顶间隙内的轴向速度和湍动能分布特性,揭示了叶片不同弦长截面的空穴分布和压力场的关联性。采用高速摄影技术,对叶顶区不同空化数下的空化流场进行实验测量,并与数值计算结果进行对比分析。研究结果表明,叶轮叶顶区空化主要分布在叶顶间隙区、泄漏涡卷吸区和涡带区域。在大流量工况下叶顶区空泡分布起始于叶顶叶片弦长中间位置,随着叶顶翼型弦长系数的增加,由叶顶角涡引起的间隙空化从叶顶压力面拐角处发起,并覆盖叶顶间隙区;泄漏涡空化区随着泄漏涡的产生、增强和耗散,与之对应也具有空化初生、发展和溃灭的过程。在大流量空化严重工况下,流动分离诱导叶片压力面前缘约50%区域出现片状空化,叶片吸力面中后部也形成了片状附着空化,同时叶顶区刮起涡空泡、泄漏流空泡和叶顶泄漏涡空化涡带并存,严重堵塞了叶轮流道。
- 张德胜石磊施卫东潘大志
- 关键词：轴流泵叶顶间隙空化高速摄影
- 熔盐物性对熔盐泵内部流动及圆盘损失特性影响被引量：2
- 2020年
- 以太阳能热发电高温熔盐泵为研究对象,对不同介质条件下熔盐泵内部流动特性和圆盘损失进行分析。对比清水试验和数值计算结果,验证数值计算的可行性,通过对清水、300℃熔盐、565℃熔盐条件下熔盐泵流场进行计算,获得首级泵段内清水和不同温度下熔盐在熔盐泵内的速度、压力分布,分析了介质物性对泄漏量、圆盘损失以及盖板剪切应力分布产生的影响。结果显示:介质物性对扬程和流场速度分布影响有限,介质密度增加会使流场压力增加;介质粘性越大叶轮口环处剪切应力越大,同时总泄漏量会得到降低;介质密度和粘性增加会使圆盘损失能量消耗增加,粘性增加会导致圆盘损失绝对能量和占损失能量比增加;粘性对盖板上的剪切应力影响较大,同时对应半径处前盖板处的剪切应力高于后盖板上的剪切应力。通过以上研究更加深入地了解高温熔盐在熔盐泵内的流动特性,为提升泵性能和优化泵结构提供参考。
- 金永鑫张德胜石磊施卫东王道红
- 关键词：太阳能热发电流动特性
- 基于DCMFBM模型的轴流泵叶顶区云状空化脱落预测被引量：4
- 2016年
- 为了深入研究轴流泵叶顶区云状空化非定常脱落过程,应用二次开发技术将基于密度修正的RNG k-ε湍流模型的滤波器模型(Density correction method filter based model,DCMFBM))嵌入商业软件ANSYS CFX中进行数值模拟,并将模拟的结果与高速摄影试验作对比。数值模拟结果表明,DCMFBM模型能够成功地预测叶顶区云状空化尾缘空穴的周期性脱落过程,与试验值吻合较好。随着叶片的转动,脱落的空穴向相邻叶片的压力面运动,运动过程中的破裂消失不仅影响了相邻叶片压力面载荷分布,同时会影响自身叶片吸力面载荷分布;由于轮毂与叶片的相互作用,形成了从轮毂到轮缘的径向射流,径向射流在运动到靠近叶顶区时,会冲击叶顶区空穴表面,造成叶顶区空穴的脱落,同时径向射流最终被叶顶泄漏涡吸收。
- 张德胜石磊陈健耿琳琳刘俊龙
- 关键词：轴流泵云状空化高速摄影
- 楔横轧轧制空心轴类件应变分析及其控制被引量：4
- 2010年
- 基于Deform-3D软件,建立了楔横轧轧制空心轴类件三维刚—塑性有限元模型,研究了空心轴轧制过程中应变变化规律。研究结果表明,不同截面上有着不同的应变分布,并由不均匀的楔入段逐步过渡到较为均匀的展宽段直到基本均匀的自由段。在轴对称截面的外圆上轴向拉应变最大,内孔处径向压应变最大,并用径向应变对比度来反映该环形截面壁厚的变化趋势。通过增大该值,以提高轧坯抵抗缩颈的能力。
- 汪建敏龚贵春石磊朱先忠
- 关键词：楔横轧缩颈有限元
- 熔盐泵泵腔内流动及能量损失分析被引量：1
- 2020年
- 为探究大间隙叶轮泵腔内的流动和能量损失情况,以太阳能热发电用熔盐泵为研究对象,对其首级泵腔内的流场进行分析。基于雷诺时均方程和k-ε湍流模型对模型泵的全流场进行计算,结合实验结果和计算结果对流场进行分析。分析结果显示:叶轮前盖板泵腔内核心旋转区的旋转速度高于前盖板最大半径处的旋转速度一半,且不同流量下变化不大;前后盖板泵腔内径向速度轴向分布在不同流量下变化不大,半径越大边界层分离点径向速度越大,前盖板泵体壁面的边界层分离点径向速度随半径的增大先减小后增大,后盖板泵体壁面边界层分离点径向速度随半径的增大而减小;前后盖板的损失随流量的增加占总耗能和损失能量的比重降低,前盖板损失能量绝对值在不同工况下几乎不变,后盖板内的损失随流量的增加而减小;前盖板泵腔内轴面流动循环呈逆时针循环,后盖板泵腔内轴面流动呈顺时针循环。
- 金永鑫张德胜石磊沈熙施卫东王道红
- 关键词：太阳能热发电流场结构能量损失
- 差厚拼焊板方盒件在充液拉深过程中焊缝移动的研究被引量：4
- 2009年
- 基于Dynaform分析软件,就差厚拼焊板充液拉深盒形件的压边力、液体压力及加载方式对焊缝移动的影响进行仿真与研究。结果表明,充液拉深时,薄、厚板两侧的压边力差值大小对盒形件底部的焊缝移动影响不大,而控制预胀形所形成的等效拉深筋高度,可有效地减小底部的焊缝移动量;同时,提高充液工作压力可显著减小侧壁焊缝的移动量。这一研究结果对指导拼焊板充液拉深具有现实的意义。
- 祝海燕汪建敏姜银方许超超石磊余凯飞
- 关键词：差厚拼焊板充液拉深焊缝移动压边力
- 基于大涡模拟的混流泵不稳定流动数值研究被引量：3
- 2017年
- 为了分析某一混流泵在不同工况下运行时的内流场和压力脉动特性,以该混流泵为研究对象,建立流场分析模型,基于CFX软件,采用Large eddy simulation(LES)湍流模型进行不同工况下全流场非定常数值模拟.结果表明:非失速工况下(1.00Q_(opt)),叶轮内流线平稳,没有出现涡团,6个流道内的流态基本一致,仅在导叶出口吸力面附近有一定的流动分离.当旋转失速发生时,在导叶吸力面附近产生了大量的旋涡涡团,从导叶进口到出口,旋涡尺度先增大再减小,涡核附着在压力波动最小的导叶吸力面中间叶高区.对不同点处的压力脉动进行快速傅里叶(FFT)变换,从轮毂到轮缘,压力脉动的幅值逐渐增大.在叶轮出口,压力脉动频率分布情况和叶轮进口类似,但是,低频范围变大,最大脉动频率幅值有所减小,压力脉动主频向低频方向偏移.对不同工况下的压力脉动进行快速FFT变换,3个工况变化规律基本一致,但在0.55Q_(opt)工况下,低频范围较大,频率成分比较复杂,低倍频处的压力脉动幅值比较突出,而在0.75Q_(opt)工况下,低频宽度明显减少,低频脉动的频率集中在1N附近,当达到1.00Q_(opt)工况时,除了6N,12N等主要频率成分外,其他的频率成分均不是特别明显,低频范围的脉动频率幅值显著减小,整体的脉动幅值和另2个工况相比都明显减小.
- 张琳施卫东张德胜石磊
- 关键词：混流泵压力脉动傅里叶变换大涡模拟
