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离心泵内部非定常空化流动特征的数值分析 被引量：35
1
作者 杨敏官 孙鑫恺 +1 位作者 高波 邵腾 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2012年第4期408-413,共6页
运用完整空化模型和混合流体两相流模型,对比转数为130的离心泵流道内部的空化流动进行了定常及非定常的数值模拟.预测了叶轮流道内空化发生部位和发展程度,对蜗壳隔舌附近处流场的压力场进行了监测,得到了压力脉动的变化规律.结果表明... 运用完整空化模型和混合流体两相流模型,对比转数为130的离心泵流道内部的空化流动进行了定常及非定常的数值模拟.预测了叶轮流道内空化发生部位和发展程度,对蜗壳隔舌附近处流场的压力场进行了监测,得到了压力脉动的变化规律.结果表明:空化初生位于叶片背面进口边附近处,随着进口压力的降低,空泡分布区域及空泡体积分数不断扩大,当空化严重时,叶片工作面上会有空泡聚集;在叶轮的1个旋转周期中,单个叶片表面上的空化发展程度随叶轮与蜗壳相对位置的改变而发生规律性的变化;压力脉动频率存在明显离散特性,叶片通过频率下的脉动幅值较大;随着空化程度的发展,空化流动诱导泵流道内压力脉动幅值不断增加,并且两者存在相互对应关系. 展开更多
关键词 离心泵 空化 非定常空化流动 压力脉动 频域分析
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侧壁式压水室离心泵的压力脉动特性 被引量：22
2
作者 张宁 杨敏官 +1 位作者 李忠 孙鑫恺 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第14期164-168,共5页
压力脉动是引起泵振动的主要因素之一,为有效地降低离心泵内压力脉动水平,提出具有特殊结构的侧壁式压水室。为研究其压力脉动特性,采用FLUENT软件对比转数130的侧壁式压水室离心泵进行数值计算,并将时域信号进行快速傅里叶变换为频域信... 压力脉动是引起泵振动的主要因素之一,为有效地降低离心泵内压力脉动水平,提出具有特殊结构的侧壁式压水室。为研究其压力脉动特性,采用FLUENT软件对比转数130的侧壁式压水室离心泵进行数值计算,并将时域信号进行快速傅里叶变换为频域信号,结果如下:由于叶轮和隔舌的动静干涉作用,侧壁式压水室内压力脉动周期性明显,叶频在由压力脉动诱发的振动中占主导作用;由于隔舌位置及结构的变化,叶轮出口处液流与隔舌的直接冲击、干涉作用减弱,因此侧壁式压水室内隔舌附近监测点处的脉动幅值并未明显地高于其他点。与常规螺旋形压水室相比,侧壁式压水室可以大幅地降低泵内压力脉动水平,因此采用侧壁式压水室可以显著地降低由压力脉动诱发的振动,改善泵的振动性能。 展开更多
关键词 压力脉动 离心泵 侧壁式压水室 数值模拟 时域与频域分析
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离心泵内空化流动诱导非定常激励特性 被引量：12
3
作者 高波 孙鑫恺 +1 位作者 杨敏官 张宁 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第16期199-205,共7页
空化流动诱导的非定常激励是引起泵振动噪声的主要因素之一,为研究其特性,运用完整空化模型和混合流体两相流模型,对比转数为86的离心泵流道内部的空化流动进行非定常数值计算。结果表明,空化的初生位于叶片背面进口边附近,随着进口压... 空化流动诱导的非定常激励是引起泵振动噪声的主要因素之一,为研究其特性,运用完整空化模型和混合流体两相流模型,对比转数为86的离心泵流道内部的空化流动进行非定常数值计算。结果表明,空化的初生位于叶片背面进口边附近,随着进口压力的下降,空泡不断向叶轮出口方向扩散,当空化现象严重时,流道内会出现低速漩涡区;流场中压力脉动频率存在明显离散特性,叶片通过频率下的脉动幅值较大;流场内压力脉动强度大小会随着空化发展程度的强弱相应发生改变,空化越严重,压力脉动越强烈,且叶轮所受径向力合力大小及监测时间内始末两时刻瞬时径向力差异也越大,同时非定常径向力波动幅度也较大;空化的发展还会导致轴向力的大幅增加,对泵运行的稳定性及泵轴的安全性造成影响。 展开更多
关键词 离心泵 空化流动 非定常激励 压力脉动 径向力
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绕水翼非定常空化流场数值模拟 被引量：3
4
作者 杨敏官 尹必行 +2 位作者 康灿 孙鑫恺 车占富 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2012年第2期192-197,共6页
基于Reynolds平均法,采用RNG k-ε模型及Mixture两相流模型,对绕攻角10°的ys930水翼非定常空化流动进行了数值模拟,分析了空化数分别为1.0,0.8,0.5时的空化流场结构、流动特性及空泡演化过程等.结果表明:云状空泡由两部分组成,前... 基于Reynolds平均法,采用RNG k-ε模型及Mixture两相流模型,对绕攻角10°的ys930水翼非定常空化流动进行了数值模拟,分析了空化数分别为1.0,0.8,0.5时的空化流场结构、流动特性及空泡演化过程等.结果表明:云状空泡由两部分组成,前一部分为空泡主体,稳定附着于水翼吸力面上,其内部充满水蒸气,压力为汽化压力;后一部分为空泡附体,为周期性气液两相运动区域.空泡前端位置基本稳定,空泡主体长度随时间变化先增大后减小;空泡主体长度由空化数和回射流强度共同决定.空泡厚度随时间变化先增大后减小,空化数越小,空泡能达到的最大厚度越大,同时最大厚度出现位置越靠近水翼尾缘.回射流的强度与空化数成反比,空化数越小,回射流强度越大,来流与回射流的相互作用决定了空泡附体脱落的位置. 展开更多
关键词 水翼 空化 回射流 数值模拟
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离心泵内部非定常空化流动及其可视化 被引量：1
5
作者 葛磊 郭鹏明 孙鑫恺 《农业装备技术》 2014年第2期10-13,共4页
基于混合多相流模型,不同的湍流模型及完整空化模型,对比转数为86的离心泵内部流道的空化流动进行了定常和非定常的数值模拟,预测了空化初生阶段、发展阶段和空化严重阶段叶轮流道内空泡分布的形态特征。利用高速摄像机和设计的可视化... 基于混合多相流模型,不同的湍流模型及完整空化模型,对比转数为86的离心泵内部流道的空化流动进行了定常和非定常的数值模拟,预测了空化初生阶段、发展阶段和空化严重阶段叶轮流道内空泡分布的形态特征。利用高速摄像机和设计的可视化离心泵,对空泡形态特征和连续时间内的叶轮内空化流场的观察与分析,获得了叶轮旋转过程中相邻叶片流道中非定常空化流动的变化规律。结果表明:拍摄所得空泡形态特征随NPSH的变化规律与数值计算结果基本一致,验证了数值计算的有效性;当某一叶片背面上或某一叶片流道内出现严重空化时,紧跟其后的叶片背面上或叶片流道内空化现象会受到抑制,但在其工作面上会出现明显的空化区。 展开更多
关键词 离心泵 空化 非定常流动 可视化实验
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