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一种预测轴流泵叶片易空蚀区域的数值模拟方法: 本发明公开一种预测轴流泵叶片易空蚀区域的数值模拟方法，包括以下步骤：采用三维造型软件对轴流泵进行几何与水体建模；采用网格划分软件对轴流泵水体进行空间网格离散；开展轴流泵空化流场数值计算同时导入采用基于能量传递方法构建的空...; 耿琳琳张睿杰田中杰方海渊张德胜蒋文军

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

基于PANS模型的轴流泵叶顶空化特性被引量：8: 2016年; 以某一等比例缩放模型为研究对象,采用一种局部时均化模型（PANS）和Zwart空化模型,对额定工况某一特定汽蚀余量下的轴流泵叶顶空化流进行了数值模拟,并与高速摄影试验进行了对比.探讨了叶顶区不同的空化类型和泄漏涡系,找到了叶顶泄漏涡最易发生空化的位置,分析了不同叶片弦长系数截面空化流场.研究结果表明,模拟得到的空化性能曲线与试验值吻合较好,最大误差为5.8%;利用旋涡强度方法,得出了叶顶泄漏涡涡心在弦长系数为0.30-0.35时,有最大旋涡强度系数和最小压力系数,表明此处是最易于发生空化的位置;叶顶空化的形成及发展通常伴随着涡结构的演变,泄漏涡在向相邻叶片的压力面运动时,由于与壁面的相互作用,会诱导反向旋转的旋涡,而在叶片出口处,也会形成脱离涡和诱导涡,脱离涡会向相邻叶片的压力面运动,造成相邻叶片压力面的载荷变化.; 石磊张德胜陈健耿琳琳刘俊龙施卫东; 关键词：轴流泵高速摄影

基于欧拉-欧拉方法的气液两相流数值模型发展综述被引量：3: 2022年; 深海油气多相混输系统内部油气混输本质上是一种高压高含气率的气液两相流问题。现如今多采用欧拉-欧拉方法对该问题进行数值研究,然而该方法的准确性依赖于相间力模型与群体平衡子模型的构建与选择。因此,本文对现有的相间力模型进行了总结,主要包括曳力、升力、壁面润滑力、湍流扩散力、虚拟质量力,并对相关模型的理论与发展进行了阐述,总结了压力以及高含气率下泡群对相间力模型的修正方法。此外,考虑到高含气率工况下气泡与气泡之间的相互作用,针对气泡群体平衡模型进行介绍,对气泡的破碎与聚并模型进行了梳理,总结了高压情况下群体平衡模型的修正思路。以期对深海高压高含气率环境下的气液混输模拟计算提供借鉴。; 高一博耿琳琳王振张振楠张德胜; 关键词：油气混输气液两相

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

一种带有导流叶片的能量回收透平尾水管: 本发明提供一种带有导流叶片的能量回收透平尾水管，属于流体机械技术领域，主要应用于能量回收透平中。当高压水流经蜗壳和叶轮后，在自身惯性和叶轮旋转的影响下，在进入尾水管时带有较大圆周速度形成旋涡，且当透平运行在小流量与大流量...; 耿琳琳张德胜杨飞蒋文军

一种可同步测量多种材料空蚀性能的文丘里空化圆管: 本发明申请公开一种可同步测量多种材料空蚀性能的文丘里空化圆管，其主要用于测试不同材料在水力空化条件下的抗空蚀性能，涉足材料性能测试领域。该文丘里空化圆管主要包括进口段、收缩段、扩张段、出口段；其中扩张段内部开设沟槽以内嵌...; 耿琳琳张德胜张睿杰高一博

轴流泵水力模型压力脉动和振动特性试验被引量：44: 2015年; 采用高频压力传感器对某一轴流泵模型叶轮进口、叶轮出口和导叶出口3个压力测量点,分别在3个转速1 450、1 200、1 000 r/min的额定流量工况条件下,进行了系列压力脉动测量试验。试验研究结果表明,不同转速下的压力脉动峰峰值不符合泵相似定律准则;不同转速条件下,叶轮进口处的压力脉动主频均为叶频,但叶轮出口的压力脉动主频随着转速的变化而发生漂移;泵内最大压力脉动峰峰值在泵内的位置也随之改变。通过分析转速变化对不同压力测点处的主频和泵不同位置的振动特性影响,发现试验泵不同位置处的振动以流体诱导的低频信号和转子系统质量不均匀诱导的轴频及其倍频为主要特征信号。从振动与压力脉动的频域来看,在0-2倍轴频范围内变化趋势基本相同,且速度变化对二者有相似的影响。在不同转速条件下,压力脉动的频率以1-4倍轴频为主要频域信号范围,但在不同位置处,振动频域范围仍主要以1倍和2倍的轴频信号为主。; 张德胜耿琳琳施卫东潘大志王海宇; 关键词：轴流泵压力脉动振动频谱

基于密度修正的滤波器模型在轴流泵叶顶区空化数值模拟中的应用与验证被引量：1: 2016年; 为了准确揭示轴流泵叶轮叶顶区的流场结构和空化形态,选用某一模型轴流泵进行数值模拟和空化可视化试验研究。研究结果表明,基于密度修正的滤波器湍流模型(Density Correction Method Based Filter Based Method,DCMFBM)可准确预测汽蚀余量NPSH值,预测最大误差比SST k-ω模型小3%;在小流量工况下,叶顶泄漏流和泄漏涡在叶顶区充分发展,随着流量的增大,泄漏流向叶顶中后部发展,且泄漏涡与叶片吸力面的夹角减小,泄漏流对相邻叶片压力面的影响减小;叶顶区轴向速度先减小后增大,泄漏流进入间隙时在压力面拐角处发生流动分离,在叶顶端面附近卷吸形成角涡,在离开间隙区前泄漏流又会重新附着在叶顶端面上;湍动能呈现先增大后减小的趋势,且峰值随着弦长系数的减小而增大。通过空化性能曲线和叶顶泄漏涡的空穴形态对比分析,验证了DCMFBM湍流模型的适用性。从高速摄影结果可见,随着空化的发展,叶轮叶顶区泄漏流空化、射流剪切层空化以及泄漏涡空化共同构成三角形云状空化结构,且叶片尾缘存在空泡脱落,揭示了叶顶泄漏涡不稳定的空化特性。; 石磊张德胜陈健潘大志耿琳琳; 关键词：轴流泵叶顶泄漏流空化高速摄影

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耿琳琳

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