张睿
- 作品数：14 被引量：88H指数：6
- 供职机构：河海大学水利水电学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金浙江省重大科技专项基金江苏省自然科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程水利工程理学建筑科学更多>>
- 斜式轴流泵装置模型的飞逸特性研究被引量：11
- 2013年
- 为研究三堡排涝泵站斜式轴流泵装置模型的飞逸特性,该文对其进行了飞逸特性试验,研究了不同叶片角度下泵装置模型的单位飞逸转速及其变化规律。试验结果表明,随叶片角度的增大,单位飞逸转速呈下降趋势。为深入了解飞逸工况时泵内部流场特征,基于非定常的数值计算方法,采用滤波器湍流模型,利用ANSYS CFX软件对泵装置模型进行数值计算,求得不同叶片角度下的单位飞逸转速,并对其内部流场进行分析。数值结果表明,飞逸工况时的流量值和单位飞逸转速与试验结果均较为接近,从而验证了数值方法的可靠性。通过对飞逸工况时叶轮内部流场进行分析发现,流体从叶轮尾部流向头部,流场较为光顺,没有出现明显的回流和旋涡;叶片表面压力分布情况与文献[6]中叶片表面压力的分布规律相近,并随叶片角度的增大,叶片吸力面侧和压力面侧的低压区域均呈逐渐增大的变化规律。
- 金国栋潘志军孟金波张睿
- 关键词：斜式轴流泵计算流体动力学
- 改善失速工况下轴流泵水力性能的研究被引量：10
- 2014年
- 基于非定常的RANS方程,采用滤波器湍流模型对某一轴流泵模型在不同工况下的内部流场进行数值计算。通过与模型泵水力性能试验结果进行对比,发现与标准k-ε模型相比,无论在最优工况点还是在不稳定的失速工况区,滤波器湍流模型具有较高的预测精度。利用沟槽流动控制技术对进口锥管进行结构优化,研究其对轴流泵水力性能以及叶轮进口前的速度场和压力脉动的影响。结果表明,沟槽流动控制技术能够减弱叶轮进口前的预旋,提高叶轮进口入流的均匀性,同时可以有效降低叶轮进口前强烈的低频压力脉动,从而改善失速工况下轴流泵的水力性能。
- 张睿陈红勋
- 关键词：流体力学轴流泵水力性能数值模拟
- 提高小流量工况下轴流泵的效率被引量：1
- 2013年
- 将开缝技术应用于轴流泵的叶轮上,并选择合适的开缝翼型作为叶轮开缝的依据,设计了一种新型轴流泵叶轮.基于商用CFD软件ANSYS CFX,对常规轴流泵和开缝叶片轴流泵进行了数值模拟计算,并分析了常规轴流泵和开缝叶片轴流泵在不同工况下的水力性能及其流场特点.数值计算结果表明,开缝技术提高了轴流泵在小流量工况下的水力性能,并降低了进口压力脉动.进行了两种轴流泵的水力性能对比实验,结果表明,开缝叶片轴流泵在小流量工况下的性能优于常规轴流泵,证明了开缝技术能有效地提高轴流泵在小流量工况下的水力性能.
- 唐慧陈红勋张睿
- 关键词：轴流泵水力性能数值模拟
- 吸水口上自由表面旋涡的LES-LBM模拟被引量：4
- 2011年
- 为了实现高雷诺数下自由表面旋涡生成与演化过程的数值模拟,将标准Smagorinsky亚格子应力模型引入到三维单相自由面格子Boltzmann方法中,建立结合大涡模拟的格子Boltzmann方法(LES-LBM).当进口雷诺数分别为5×104和105时,考虑重力和科氏力的作用,采用LES-LBM对长方形水槽底部吸水口上方的自由表面旋涡的生成与演化过程进行数值计算,再现了自由表面旋涡发展过程中的典型流态,并根据其特点将自由表面旋涡的发展过程分为4个典型阶段.对比分析有、无科氏力作用下的高雷诺数流动算例,验证科氏力的作用.对自由表面旋涡发展过程中的B型(染色旋涡和挟物旋涡)和D型(连续吸气旋涡)自由表面旋涡的径向速度、切向速度以及轴向速度沿吸水口半径方向的分布规律进行重点分析.数值计算结果表明:采用结合大涡模拟的单相自由面格子Boltzmann方法,可以有效模拟高雷诺数下的自由表面旋涡生成与演化过程;验证了科氏力在诱导并促进自由表面旋涡发展过程中的作用;计算获得的自由表面旋涡内部流场的各速度分量沿径向的分布规律与试验结果定性一致,且几乎不随进口雷诺数的不同而改变.
- 张睿陈红勋王小永
- 关键词：大涡模拟
- 水力机械内部旋转湍流的研究与展望
- 水力机械具有几何结构特殊、运行工况多变、内部流动复杂等特点。要提高水力机械能量转换的效率和运行稳定性，需要搞清楚水力机械内部旋转湍流流动机理，以便建立水力机械内部流动的理论模型和提出高效的数值分析方法。本文从湍流及其模化...
- 陈红勋朱兵张睿魏群
- 关键词：水力机械数学模型
- 文献传递
- 吸水口前自由表面旋涡的LBM模拟被引量：6
- 2010年
- 作者采用单相自由面格子Boltzmann模型,数值模拟了水槽底部吸水装置在科氏力诱导下自由表面旋涡的生成和演化过程。计算结果表明本文采用的方法能够较好地捕捉自由表面旋涡流动的大幅度变化的气液两相界面,同时通过对自由表面旋涡生成与演化过程中不同水平面的速度矢量分布,切向速度、径向速度、环量以及涡核半径的变化规律的分析,说明计算结果与实验结果是一致的。
- 陈红勋郭加宏胡雷张睿
- 关键词：格子BOLTZMANN方法数值模拟
- 斜式轴流泵装置进水流道的正交优化设计被引量：12
- 2013年
- 为改善小流量工况下大型斜式轴流泵装置的水力性能,利用J-Groove流动控制手段对泵装置进水流道进行结构改进.利用正交试验设计方法,确定J-Groove的厚度、长度、个数以及分布角等4个几何因素,分别选取3个水平,建立9组正交试验方案.结合滤波器湍流模型(FBM)的非定常雷诺方程,利用Ansys CFX软件对斜式轴流泵装置三维模型进行非定常计算,获得正交方案在小流量工况下的扬程和效率.采用极差分析方法对正交试验方案的数值结果进行分析,研究各几何因素对轴流泵水力性能的影响规律.结果表明:影响扬程指标的几何因素主次关系为厚度、长度、个数和分布角;影响效率指标的几何因素主次关系为厚度、个数、分布角和长度.最后,通过再设计分析确定了最优方案,并与原始方案的流场进行对比分析,验证了J-Groove技术在小流量工况下抑制轴流泵叶轮进口非稳定流态并改善其水力性能的作用.
- 黄健勇张飞珍张浩杨晓霞张睿
- 关键词：斜式轴流泵进水流道水力性能正交设计
- 斜向进流城市排水泵站进水箱涵配水均匀性的改善研究被引量：5
- 2017年
- 为了分析上海某斜向进流城市排水泵站的水力流动特性,改善其进水箱涵的配水均匀性。基于非定常的雷诺时均N-S方程(URANS)和RNG k-ε湍流模型,采用CFD数值模拟方法研究泵站进水系统的水流流态和进水箱涵的配水均匀性,针对泵站进水系统存在的不足提出整流措施并对其进行数值模拟分析和物理模型试验验证。结果表明,斜向管涵进流容易造成泵站进水箱涵各孔内的流量分配不均,闸门井、部分箱涵孔内以及前池进口处存在旋涡、回流、横向流等不良流态;通过在闸门井内设计布置一种新型的整流措施,可以有效地改善斜向进流城市泵站进水箱涵内的水力流态和提高其配水的均匀性,其中箱涵各孔的流量分配系数由38.41%、5.11%、42.52%和13.96%分别调整为28.07%、22.48%、25.49%和23.96%,进而有利于保障泵站良好的进水条件;物理模型试验进一步验证了整流措施的有效性及数值计算方法的可靠性。斜向管涵进流形式城市排水泵站的进水箱涵容易产生配水不均、进水流态不良等问题;通过在闸门井内设置本文所提的整流措施,能够有效改善上述不足。
- 张睿徐辉陈毓陵冯建刚王晓升曾一夫
- 关键词：泵站配水均匀性数值模拟
- 泵站调节池水力优化的数值模拟
- 2018年
- 基于定常不可压流体的控制方程和重整化群(RNG)湍流模型,采用CFD技术,通过SIMPLEC算法,计算了6种导流墙布置方案的泵站调节池定常流动,并且通过物理模型验证,定量分析了导流墙布置方案对调节池水流流动的影响.研究表明:导流墙间隔为10L时,过小的间隔导致调节池内边壁脱流现象严重;导流墙间隔为16L时,过大的间隔又使得调节池内水流流速过低;增加1m调节池挖深时,调节池流态改善不明显并且增加工程造价;利用21L和10L宽窄相间的导流墙布置形式,底部流速达到不淤流速的同时可以有效降低调节池水头损失近1.2m,为泵站前池的流态提供一定的保障,其中L为导流墙宽度.基于数值模拟结果提出的调节池布置方案可应用于工程实际.
- 朱晓明叶源新王晓升张睿
- 关键词：泵站调节池导流墙数值模拟
- 基于MC56F8037的水泵可调叶片压力测试装置研究被引量：1
- 2014年
- 针对轴流泵可调节叶片综合受力情况,研究开发了基于DSP MC56F8037芯片的水泵叶轮调节机构下的压力测试系统。系统通过DSP MC56F8037在轴流泵运行情况下叶轮角度变化过程中对油压装置的油缸实时压力数据连续采集,同步处理后实时传输给上位机系统实现存储、打印、曲线显示等功能,并且将实测数据与理论模型计算数据进行了比对,取得了相一致的结果。
- 李昕颖李彬张睿
- 关键词：DSP
