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箱型双向流道轴流泵装置内部流动的数值模拟和试验研究 被引量:21
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作者 刘超 金燕 +3 位作者 周济人 汤方平 郝春明 韩俊 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期192-198,共7页
箱型双向流道泵装置结构简单,实用性好,然而传统的箱型双向流道泵装置存在泵装置效率较低、进水流道内易产生水下漩涡的问题,导致机组振动,危害运行安全。针对此类问题提出新型曲线扩散出水结构和进水导流墩设计方案,用于箱型双向流道... 箱型双向流道泵装置结构简单,实用性好,然而传统的箱型双向流道泵装置存在泵装置效率较低、进水流道内易产生水下漩涡的问题,导致机组振动,危害运行安全。针对此类问题提出新型曲线扩散出水结构和进水导流墩设计方案,用于箱型双向流道泵站的更新改造。通过箱型双向流道泵装置内流场的数值模拟计算,分析了流动规律,获得了泵装置外特性曲线。同时在标准模型水泵试验台上进行了模型的性能试验,并与计算的性能曲线进行了比较,二者在高效区较为接近,说明计算可信。新的设计方案提高了泵装置效率,消除了水下漩涡,可以有效地保证泵机组运行的经济性和安全性。 展开更多
关键词 水力机械 内部流动 数值模拟 双向流道
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转子式机油泵内流场CFD分析及实验研究 被引量:20
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作者 龚金科 蔡皓 +3 位作者 刘云卿 伏军 王曙辉 刘琼 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期24-28,共5页
采用CAE软件对转子式机油泵内流场进行了几何建模.对模型应用非结构化网格生成技术划分网格并进行了有限元前处理.在采用k-ω湍流模型的基础上,考虑了卸荷槽的影响,应用计算流体力学软件模拟稳定工况下机油泵出口部分的三维湍流流动.得... 采用CAE软件对转子式机油泵内流场进行了几何建模.对模型应用非结构化网格生成技术划分网格并进行了有限元前处理.在采用k-ω湍流模型的基础上,考虑了卸荷槽的影响,应用计算流体力学软件模拟稳定工况下机油泵出口部分的三维湍流流动.得到了详尽的分析结果,包括压力等高线云图、速度矢量等高线云图等.分析并证明了卸荷槽具有缓解压力负荷的作用.完成了对机油泵的台架实验,将数值模拟得到的机油泵性能特性曲线与实验特性曲线进行比较,发现仿真结果与实验结果基本吻合.证明仿真模拟结果能够反映机油泵的流动性能和特殊流动现象;利用数值仿真可以得到具有参考意义的机油泵流量特性曲线,为机油泵开发提供了新的研究方法和技术支持. 展开更多
关键词 转子式机油泵 内流场 湍流模型 卸荷槽 数值模拟 流量特性
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摇臂式喷头内流道流动分析与数值模拟 被引量:19
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作者 严海军 徐成波 +1 位作者 陆文红 欧阳俊 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期122-127,共6页
应用CFD通用软件Fluent模拟了PY140型摇臂式喷头的内流道在安装两种常用稳流器和不安装稳流器情况下的三维黏性流场,分析了三种稳流器情况下喷头流量、内流道静压力分布以及出口断面平均湍动能随进口工作压力的变化规律,并进行了试验验... 应用CFD通用软件Fluent模拟了PY140型摇臂式喷头的内流道在安装两种常用稳流器和不安装稳流器情况下的三维黏性流场,分析了三种稳流器情况下喷头流量、内流道静压力分布以及出口断面平均湍动能随进口工作压力的变化规律,并进行了试验验证。研究结果表明不同进口工作压力下喷头流量的计算值要高于实测值约11%,但两者的变化趋势非常一致。喷头安装稳流器有助于消除内流道中的涡流和横向流,降低喷头出口湍动能值,但在一定程度会增加内流道阻力损失,影响喷头的过流能力。此外,常用的90°出口扩散角的圆锥形喷嘴容易在喷嘴出口附近产生逆流。数值模拟和试验表明,减少喷嘴出口扩散角可改善喷嘴出口流态,提高喷头流量。 展开更多
关键词 摇臂式喷头 内流道 稳流器 CFD 数值模拟
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远射程消防水炮流道内3种稳流器的对比 被引量:13
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作者 向清江 施哲夫 +1 位作者 李红 陈超 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期233-238,共6页
设计了截面积近似相等的3种稳流器,以各稳流器体积相同和表面积相同这2种方案,开展了水炮设计流量为1500m3/h下的内部流动数值模拟.结果表明:加装稳流器对流动状态改善效果明显,出口轴线上速度的增加均大于无稳流器的情况;水炮加... 设计了截面积近似相等的3种稳流器,以各稳流器体积相同和表面积相同这2种方案,开展了水炮设计流量为1500m3/h下的内部流动数值模拟.结果表明:加装稳流器对流动状态改善效果明显,出口轴线上速度的增加均大于无稳流器的情况;水炮加装3种稳流器后产生的总流动损失均在0.10~0.13MPa,稳流器区域产生的流动损失约占总损失的55%;弹尾形(Ⅲ型)紊流器总流动损失最小,但整流效果不如截面为双层圆管形(I型)的稳流器以及截面为多个矩形(Ⅱ型)的稳流器.弹尾形稳流器进口结构形式较优,产生的动水压损失小;稳流器的表面积对整流效果的影响大于稳流器体积的影响;水炮出口平均湍动能k值在无紊流器情况下最大;稳流器存在合适的长度值,达到该值后安装位置对稳流效果影响较小. 展开更多
关键词 消防水炮 稳流器 内部流道 数值模拟
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弹尾形稳流器对摇臂式喷头内流道水力性能影响 被引量:8
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作者 严海军 王敏 +2 位作者 杨小刚 欧阳俊 余芬芬 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期40-43,共4页
对PY140型摇臂式喷头在不同的弹尾形稳流器与喷嘴直径组合工况下进行了喷头内流道水力性能试验。结果表明:喷头内流道阻力损失与喷嘴直径、稳流器长度及进口工作压力呈正比,并建立了回归模型;喷管段产生的阻力损失与喷头内流道阻力损失... 对PY140型摇臂式喷头在不同的弹尾形稳流器与喷嘴直径组合工况下进行了喷头内流道水力性能试验。结果表明:喷头内流道阻力损失与喷嘴直径、稳流器长度及进口工作压力呈正比,并建立了回归模型;喷管段产生的阻力损失与喷头内流道阻力损失之比的平均值为0.666;当进口工作压力一定时,喷嘴工作压力与喷嘴直径、稳流器长度呈反比,喷头流量的最大相对误差为4.7%;锥角为40°的圆锥形喷嘴流量系数算术平均值是0.928。 展开更多
关键词 摇臂式喷头 弹尾形稳流器 内流道 水力性能 试验
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远射程消防水炮流道内导流片的性能分析 被引量:7
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作者 袁丹青 石荣 +1 位作者 丛小青 季明 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期333-339,共7页
为提高消防水炮射程,消除管内流道中的涡流和横向流,需在弯管流道内安放导流片.以5种不同曲率半径的弯管为对象,在管内安放位置不同、数量不同的导流片,进行水炮设计流量为400 m^3/h的内部流动数值模拟.结果表明:安放导流片可消除管内... 为提高消防水炮射程,消除管内流道中的涡流和横向流,需在弯管流道内安放导流片.以5种不同曲率半径的弯管为对象,在管内安放位置不同、数量不同的导流片,进行水炮设计流量为400 m^3/h的内部流动数值模拟.结果表明:安放导流片可消除管内湍流核心区,改善流动状态,减小出口湍动能.当曲率半径为1.2~1.4倍的管内径时,安放导流片后管内的湍动能大幅减小,且出口最大湍动能为不加导流片时的一半以下;曲率半径较小时,安放单片导流片的进出口压差与安装双片导流片的压差相差不大;曲率半径大于管内直径时,前者的压差小于后者的压差;在靠近弯管内壁安放单片导流片后,水炮结构紧凑,且压差比双片导流片小,管内流体的旋转和振动最少,因此在设计消防水炮时优先选择单片导流片. 展开更多
关键词 消防水炮 导流片 内部流道 数值模拟 湍动能
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水泵水轮机制动工况内流特性分析 被引量:3
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作者 李琪飞 刘萌萌 +2 位作者 张震 张建勋 刘谦 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第1期57-61,共5页
为研究水泵水轮机在制动工况运行时内部流动特性,在确定的等开度线上选取具有代表性的制动工况点,对其进行了全流道数值计算.选用SST k-ω湍流模型,采用SIMPLEC耦合算法,对选定工况点的机组整体流动域内的三维复杂流态进行了分析.结果表... 为研究水泵水轮机在制动工况运行时内部流动特性,在确定的等开度线上选取具有代表性的制动工况点,对其进行了全流道数值计算.选用SST k-ω湍流模型,采用SIMPLEC耦合算法,对选定工况点的机组整体流动域内的三维复杂流态进行了分析.结果表明:机组进入制动工况后流态总体上呈现出不稳定状态,多伴有大尺度漩涡的产生.其中蜗壳及固定导叶内流动较为平稳,自活动导叶进口处出现小尺度漩涡,在转轮中流态不稳定达到极致,叶道间出现大尺度漩涡;转轮进出口流动虽以水轮机工况流动方向为主,但受转轮内大尺度旋涡及离心力影响,回流严重流动紊乱,流态转入反水泵工况的趋势明显;尾水管内流动呈现显著的螺旋态,从进口开始流动回旋紧贴壁面,直锥段出现大幅回流反向进入转轮区域.此工况机组整体流域的复杂流动势必加剧机组的振动,对其稳定运行造成极大的影响. 展开更多
关键词 水泵水轮机 制动工况 内流特性 全流道
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混流泵内压力脉动测量与分析 被引量:2
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作者 王勇 吕云 +1 位作者 吴贤芳 刘厚林 《水电能源科学》 北大核心 2017年第10期160-164,共5页
以比转速为336的某导叶式混流泵为例,沿流体流动方向在泵进口、叶轮出口、导叶出口、泵出口4个位置设置监测点,对比了0.6Q_d、0.8Q_d、Q_d、1.2Q_d、1.4Q_d(Q_d为设计流量)5种工况下的压力脉动情况。结果表明,泵进口和泵出口压力脉动幅... 以比转速为336的某导叶式混流泵为例,沿流体流动方向在泵进口、叶轮出口、导叶出口、泵出口4个位置设置监测点,对比了0.6Q_d、0.8Q_d、Q_d、1.2Q_d、1.4Q_d(Q_d为设计流量)5种工况下的压力脉动情况。结果表明,泵进口和泵出口压力脉动幅值较低,导叶进口处脉动幅值最高,且小流量工况较大流量工况脉动剧烈,小流量工况下,泵内运行不稳定,出现回流、漩涡等,引起复杂、无规律的压力脉动;各工况下,泵进口处在叶频到7倍轴频范围内均出现了较为紊乱的脉动;与设计工况相比,非设计工况的脉动情况更为复杂。 展开更多
关键词 混流泵 内部流道 压力脉动 水力性能
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固液两相流粒子冲蚀钻头内流道磨损 被引量:10
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作者 赵健 张贵才 +3 位作者 徐依吉 王瑞和 周卫东 韩烈祥 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1228-1236,共9页
针对固液两相流粒子冲蚀钻头内流道磨损机制,应用固液两相流离散相模型(discrete phase model,DPM),建立钻头内流道冲蚀磨损的物理模型,获得粒子参数对内流道磨损的影响规律,并进行室内实验,验证DPM模型的有效性。研究结果表明:粒子对... 针对固液两相流粒子冲蚀钻头内流道磨损机制,应用固液两相流离散相模型(discrete phase model,DPM),建立钻头内流道冲蚀磨损的物理模型,获得粒子参数对内流道磨损的影响规律,并进行室内实验,验证DPM模型的有效性。研究结果表明:粒子对钻头内流道冲蚀磨损主要分布在内流道收缩面,越靠近钻头中心轴线,磨损率越大;随粒子入口速度的增大,内流道平均磨损率增大;随粒子直径的增大,内流道平均磨损率先减小后增大,最后趋于稳定,当直径为2.0 mm时平均磨损率最小;随粒子体积分数的增大,内流道平均磨损率近似呈直线增加;当粒子入口角度为50°时,内流道平均磨损率最大;压力对于内流道磨损影响较小;进行100 h磨损实验后,钻头内流道的磨损率减小了0.80%。 展开更多
关键词 固液两相流 内流道磨损 离散相模型 粒子参数 钻头
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600 MW超超临界机组高压进汽室流道的优选设计 被引量:2
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作者 孙晓晶 李孝伟 黄典贵 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期81-84,共4页
超超临界由于蒸汽参数的提高,进气室的流道将发生改变,原有的超临界机组进气室内部流道将无法通用。本文以某600 MW超超临界机组进气室为研究对象,建立流道的3D模型,通过流场的计算分析,优选出新的流道结构,并分析计算了流道的流动损失... 超超临界由于蒸汽参数的提高,进气室的流道将发生改变,原有的超临界机组进气室内部流道将无法通用。本文以某600 MW超超临界机组进气室为研究对象,建立流道的3D模型,通过流场的计算分析,优选出新的流道结构,并分析计算了流道的流动损失以及流道内压力温度分布情况。 展开更多
关键词 汽轮发电机组 超超临界机组 流道设计 数值模拟
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HYDRAULIC CALCULATION AND MEASUREMENT OF FLOW FIELD WITHIN INLET PASSAGE OF LARGE PUMPING STATION
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作者 Guan Xingfan Chen Hongxun +1 位作者 Xie Darong Guo Nailong(Jiangsu University of Science and Technology) 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 1995年第1期15-21,共17页
By means of the analysis of the internal flow within inlet passage of large pumping sta-tion, an analysis of 3-D direct boundary element for the flow has been presented on the potentialflow assumption, and a calculati... By means of the analysis of the internal flow within inlet passage of large pumping sta-tion, an analysis of 3-D direct boundary element for the flow has been presented on the potentialflow assumption, and a calculation and an experimental proof for the inlet passage of 30 angle-type axial pumping station have been made. Based on the analysis of the calculations and theexperiments, the calculation method is feasible and believable. 展开更多
关键词 Large pumping station Inlet passage internal flow
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