叶顶形状对轴流泵空化性能的影响 被引量：16

1

作者 施卫东 吴苏青 +2 位作者 张德胜 姚捷 程成 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期101-106,共6页

轴流泵叶轮与转轮室之间间隙内的泄漏流动与主流相互掺混形成的泄漏涡是导致轴流泵叶顶空化的重要原因。为研究合适的叶顶形状来控制和改善叶顶泄漏空化,通过高速摄影空化试验,比较了试验结果和数值计算结果,验证了本次数值计算的正确... 轴流泵叶轮与转轮室之间间隙内的泄漏流动与主流相互掺混形成的泄漏涡是导致轴流泵叶顶空化的重要原因。为研究合适的叶顶形状来控制和改善叶顶泄漏空化,通过高速摄影空化试验,比较了试验结果和数值计算结果,验证了本次数值计算的正确性。再在原始平面叶顶方案的基础上,通过数值计算,分别研究了3种叶顶形状(倒圆叶顶、斜切叶顶以及倒圆斜切叶顶)对轴流泵叶顶空化的影响。叶轮水体采用结构网格划分,以便精确捕捉间隙区域的流场特性。结果表明:倒圆叶顶和倒圆斜切叶顶方案的扬程和效率都有所下降,但斜切叶顶有所升高。虽然倒圆叶顶消除了角涡空化,但泄漏涡空化加剧;而斜切叶顶得到的结果却与之相反,且斜切叶顶的间隙内会有漩涡空化产生;相比之下,倒圆斜切叶顶的角涡空化和泄漏涡空化都得到了较好的控制。根据研究结果,建议在满足外特性性能要求的情况下,采用倒圆斜切叶顶方案可以较好地控制轴流泵的叶顶空化。 展开更多

关键词 轴流泵 空化 叶顶形状 空泡分布 叶顶泄漏涡

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加热上升管内过冷流动沸腾数值模拟 被引量：13

2

作者 王小军 陈炳德 +1 位作者 黄彦平 孙奇 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1353-1358,共6页

采用计算流体动力学(CFD)程序CFX4·4对加热上升管内过冷流动沸腾工况下气水两相流动局部两相流参数(空泡份额和汽泡尺寸)进行了数值模拟。对数值差分方法、相关模型(界面力和气泡诱导的紊流)和汽泡尺寸进行了敏感性分析。空泡份额... 采用计算流体动力学(CFD)程序CFX4·4对加热上升管内过冷流动沸腾工况下气水两相流动局部两相流参数(空泡份额和汽泡尺寸)进行了数值模拟。对数值差分方法、相关模型(界面力和气泡诱导的紊流)和汽泡尺寸进行了敏感性分析。空泡份额分布计算结果与实验结果比较表明,在低空泡份额工况下,两者符合较好,在高空泡份额工况下两者存在一定偏差,并且气相速度和汽泡尺寸的计算结果不理想。计算结果与实验结果之间的差异说明程序模型对于加热上升管内过冷流动沸腾模拟并不完善,建立更为合理的汽泡尺寸模型,考虑汽泡的合并和撕裂是必要的。 展开更多

关键词 CFX4.4 过冷流动沸腾 空泡分布 两流体模型

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旋转式水力空化发生器空化特性的试验研究

3

作者 王勇 李明 +2 位作者 张国翔 王哓林 刘厚林 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期107-114,共8页

为了分析新型旋转式水力空化发生器的运行特性,采用试验测试的方法研究了其在不同工况下的输送性能、压力脉动、空泡分布及空化产热等特性.结果表明:旋转式水力空化发生器在设计工况附近具有较好的输送能力;随着流量的增大,压力脉动主... 为了分析新型旋转式水力空化发生器的运行特性,采用试验测试的方法研究了其在不同工况下的输送性能、压力脉动、空泡分布及空化产热等特性.结果表明:旋转式水力空化发生器在设计工况附近具有较好的输送能力;随着流量的增大,压力脉动主频由叶频向孔口频率移动,空化区域扩大,空泡含气率和空化产热逐渐增加;随着进口压力的降低,压力脉动主频由孔口频率向低频段移动,且宽频特性增强,空泡含气率基本不变,空化产热先增加后保持不变;随着转速的增大,压力脉动主频由孔口频率向低频段移动,且离散脉动特性增强,空化区域扩大,空泡含气率和空化产热逐渐增加;在转轮外缘直叶片周期性地诱导产生大空泡团,在一个周期内空泡团发生两次明显脱落,期间伴随着小空泡团连续性脱落;旋转式水力空化发生器可以降解亚甲基蓝,具有良好的空化能力. 展开更多

关键词 旋转式水力空化发生器 输送能力 压力脉动 空泡分布 空化产热

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分流叶片对离心泵空化性能影响的数值预报 被引量：4

4

作者 赵伟国 咸丽霞 +1 位作者 赵国寿 潘绪伟 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第4期56-62,共7页

为研究分流叶片对离心泵空化性能的影响,采用Zwart-Gerber-Belamri空化模型对无分流叶片及4种具有相同分流叶片进口直径、不同偏置度的叶轮方案进行了数值模拟.结果表明:加分流叶片方案可使扬程提高10.81%~19.97%,分流叶片可使效率在小... 为研究分流叶片对离心泵空化性能的影响,采用Zwart-Gerber-Belamri空化模型对无分流叶片及4种具有相同分流叶片进口直径、不同偏置度的叶轮方案进行了数值模拟.结果表明:加分流叶片方案可使扬程提高10.81%~19.97%,分流叶片可使效率在小流量工况有一定程度的提高.加分流叶片方案的流道内气泡均有不同程度的改善,且空泡的体积变小,表明分流叶片可以抑制空泡的生长,分流叶片不同的偏置角度对空泡的抑制程度不同,偏置角度为6°时改善效果最为明显.加分流叶片方案的流道内流动更加稳定,分流叶片有效阻止了长叶片背面上流体的分离和脱流,改善了流道内的流线分布,当分流叶片偏置角度为6°时,叶轮流道内流线分布更均匀,出口的漩涡较小. 展开更多

关键词 分流叶片 空化性能 离心泵 空泡分布

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双吸泵的汽蚀及扬程下降机理数值分析 被引量：2

5

作者 张彩凤 苏永升 《南水北调与水利科技》 CSCD 北大核心 2017年第A02期200-204,共5页

用CFX软件对一台单级双吸离心泵的汽蚀问题,从叶轮子午面和叶片两个角度对汽蚀空泡的发展过程进行了分析,并研究了不同进口压力时的流体流线变化规律。研究结果表明,设计流量时空泡最先出现在叶片吸力面前缘靠近前盖板处,前盖板的汽蚀... 用CFX软件对一台单级双吸离心泵的汽蚀问题,从叶轮子午面和叶片两个角度对汽蚀空泡的发展过程进行了分析,并研究了不同进口压力时的流体流线变化规律。研究结果表明,设计流量时空泡最先出现在叶片吸力面前缘靠近前盖板处,前盖板的汽蚀程度大于后盖板,当吸水室进口处压力逐渐减小时,空泡区沿着流体流动方向不断迁移和扩大。当汽蚀较为严重时,空泡所占比例增大,导致液体边界层的分离,从而在流道中产生漩涡,漩涡引起的能量损失是引起扬程下降的主要原因。 展开更多

关键词 双吸泵 空泡分布 扬程下降 数值模拟

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基于丝网传感器的5×5棒束通道空泡分布测量研究

6

作者 王颖龙 谢浩 +2 位作者 熊进标 杨宜昂 程旭 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期84-91,共8页

为研究压水反应堆燃料组件棒束通道内的两相分布规律,设计并制造了适用于棒束通道的丝网传感器模块,开展了5×5棒束通道内空气-水泡状流的空泡分布测量实验,分析了棒束通道内空泡份额的分布规律及气泡尺寸对空泡分布的影响。实验结... 为研究压水反应堆燃料组件棒束通道内的两相分布规律,设计并制造了适用于棒束通道的丝网传感器模块,开展了5×5棒束通道内空气-水泡状流的空泡分布测量实验,分析了棒束通道内空泡份额的分布规律及气泡尺寸对空泡分布的影响。实验结果表明,发生横升力方向反转的小气泡在壁面附近聚集、大尺寸气泡则聚集在子通道中心;常温常压下发生横升力方向反转的临界气泡直径在4~6 mm之间,证明了横升力模型在棒束通道中的适用性。 展开更多

关键词 棒束通道 丝网传感器 空泡分布 升力模型

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叶片数对高比转数轴流泵空化特性的影响 被引量：30

7

作者 施卫东 吴苏青 +2 位作者 张德胜 姚捷 张光建 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期72-77,共6页

基于shear stress transport(SST)k-ω湍流模型和Zwart空化模型,针对某一高比转数轴流泵模型,对叶片数分别为3、4和5的3组叶轮方案,分别进行了空化流场模拟和实验,计算了不同叶片数下的流量-扬程曲线、流量-效率曲线和空化性能曲线,得到... 基于shear stress transport(SST)k-ω湍流模型和Zwart空化模型,针对某一高比转数轴流泵模型,对叶片数分别为3、4和5的3组叶轮方案,分别进行了空化流场模拟和实验,计算了不同叶片数下的流量-扬程曲线、流量-效率曲线和空化性能曲线,得到了3组叶轮的临界空化余量NPSHc分别为6.19 m、5.122 m和4.765 m。与叶片数为3的叶轮方案对比,另外2组叶片数方案的NPSH值分别降低了17.25%和23.02%。在空化充分发展的工况范围,发现叶片数多的叶轮的扬程对NPSH降低较敏感;针对轴流泵叶片背面的固定空化和叶顶间隙的旋涡空化,用空泡分布来表征空化的程度,分析了其在不同空化余量下空泡分布的变化规律。通过对比得到,相同NPSH下,叶片数Z=5的叶轮,叶片背面空泡分布体积较少,即空化的程度较低;但其空化严重区的空泡体积增幅较大,即空化发展的速度较快;叶顶区域的叶顶涡诱导的低压区随叶片数减少,范围逐渐向上游扩大,轮缘的空泡体积也随之增大,叶顶泄漏空化更加严重。即叶片数对不同类型空化情况,以及相同类型的不同程度的空化情况影响不同。 展开更多

关键词 轴流泵 空化 叶片数空泡分布 叶顶泄漏涡

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垂直圆管内向上稀疏层流泡状流相分布的实验研究 被引量：6

8

作者 宋蔷 罗锐 +1 位作者 杨献勇 王洲 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期492-495,共4页

采用三维照相法对垂直圆管内稀疏层流泡状流充分发展段的相分布进行了实验研究。得到了８个流动工况下均匀尺寸气泡形成的泡状流的空泡率分布以及６个流动工况下非均匀尺寸气泡形成的泡状流的总体和大、小气泡组各自的空泡率分布．实验... 采用三维照相法对垂直圆管内稀疏层流泡状流充分发展段的相分布进行了实验研究。得到了８个流动工况下均匀尺寸气泡形成的泡状流的空泡率分布以及６个流动工况下非均匀尺寸气泡形成的泡状流的总体和大、小气泡组各自的空泡率分布．实验结果表明当气泡组的平均直径小于约３．５ｍｍ时，其空泡率分布在管壁附近出现尖峰；当气泡组的平均直径大于约 ３．５ ｍｍ时，其空泡率分布的尖峰移向管中心；气泡尺寸对泡状流的相分布有重要影响． 展开更多

关键词 垂直圆管 两相流 层流泡状流 空泡率分布

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倾斜圆管内泡状流空泡份额特性实验研究 被引量：4

9

作者 幸奠川 孙立成 +2 位作者 阎昌琪 王鑫 孙波 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期111-115,共5页

采用光纤探针测量方法对倾斜圆管(内径为50 mm)内空气-水两相泡状流空泡份额分布特性进行实验研究。结果表明,截面平均空泡份额随倾斜角度的增加而减小,倾斜角度大于5°时减小速率明显减慢;竖直条件下空泡份额径向分布呈"马鞍... 采用光纤探针测量方法对倾斜圆管(内径为50 mm)内空气-水两相泡状流空泡份额分布特性进行实验研究。结果表明,截面平均空泡份额随倾斜角度的增加而减小,倾斜角度大于5°时减小速率明显减慢;竖直条件下空泡份额径向分布呈"马鞍形",即空泡份额除在近壁区出现峰值然后迅速降低到最小值外,在其他区域几乎不随位置发生变化;倾斜条件下气泡明显向上壁面聚集,中心线上方近壁区空泡份额峰值增加,中心线下方近壁区空泡份额峰值被削弱,倾斜角度较大时甚至消失。 展开更多

关键词 光纤探针 倾斜状态 空泡份额分布 泡状流 气泡受力

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竖直圆管内泡状流空泡份额径向分布实验研究 被引量：4

10

作者 幸奠川 孙立成 +1 位作者 阎昌琪 田道贵 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期233-237,共5页

常温常压下,采用光学探针测量方法,对圆管(内径50mm)内空气-水两相竖直向上泡状流空泡份额的径向分布特性进行了实验研究。结果表明,竖直圆管内泡状流空泡份额的径向分布随气液两相表观流速不同而变化。液相流速较高时空泡份额分布呈&qu... 常温常压下,采用光学探针测量方法,对圆管(内径50mm)内空气-水两相竖直向上泡状流空泡份额的径向分布特性进行了实验研究。结果表明,竖直圆管内泡状流空泡份额的径向分布随气液两相表观流速不同而变化。液相流速较高时空泡份额分布呈"壁峰型",即中心区域变化平缓,近壁区出现峰值后迅速降低;液相静止时,随气相流速增加,空泡份额增加速度沿径向向外逐渐减小,气相流速较大时分布呈"核峰型",即空泡份额随径向位置向外呈减小趋势;液相流速较低时分布呈现出过渡型。探针测量面积加权平均空泡份额与通过重位压降得到的空泡份额的相对偏差小于10%。 展开更多

关键词 光纤探针 平端面光纤 竖直管 空泡份额分布 泡状流

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景电灌区含沙量对离心泵空化性能的影响 被引量：2

11

作者 田亚平 孙江河 +3 位作者 胡斌超 白万军 汪岩飞 韩伟 《水电能源科学》 北大核心 2022年第4期196-199,共4页

为探明景电泵站运行中过机泥沙含量对泵空化性能的影响,采用Mixture多相流模型和Schnerr-Sauer空化模型对不同含沙量下模型泵的全流道进行数值计算,模拟了离心泵内部固-液-汽三相流场,得到了叶轮内部流动特征,分析了含沙量对叶轮空泡体... 为探明景电泵站运行中过机泥沙含量对泵空化性能的影响,采用Mixture多相流模型和Schnerr-Sauer空化模型对不同含沙量下模型泵的全流道进行数值计算,模拟了离心泵内部固-液-汽三相流场,得到了叶轮内部流动特征,分析了含沙量对叶轮空泡体积分布与空化性能的影响规律。结果表明,含沙水中泵更易发生空化,叶轮内空泡体积分布随含沙量的增加变化不同,在一定的含沙量范围内叶轮空化程度较轻,泵的空化性能较优。研究结果可为沿黄泵站的设计及安全运行提供一定的借鉴。 展开更多

关键词 含沙量 离心泵 空泡体积分布 空化性能 数值模拟

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管内气液两相流动空泡率传播模型研究

12

作者 杨健慧 卢文强 +2 位作者 李青 吴锋 郭方中 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 2004年第3期322-327,共6页

以波传播的观点 ,将流动工况视为连续波与动力波相互作用在特定流动条件下的非线性解 ,尝试提出了两相流分析的一种新思路 .从一维气液两相流守恒方程出发 ,应用气液两相流漂移流模型 ,推导了空泡率双曲型守恒方程 ,用特征线法数值求解... 以波传播的观点 ,将流动工况视为连续波与动力波相互作用在特定流动条件下的非线性解 ,尝试提出了两相流分析的一种新思路 .从一维气液两相流守恒方程出发 ,应用气液两相流漂移流模型 ,推导了空泡率双曲型守恒方程 ,用特征线法数值求解气液两相流空泡率分布的传播过程 ,对传播稳定性和流型转变进行讨论 .数值分析表明 ,低空泡率时发生流型转变的位置相对于两相流平均速度将向下游蔓延 ;而高空泡率时则相对地向上游蔓延 ;空泡率很高时空泡率分布传播过程中将不会出现流型转变 .计算表明 :流型转变起始点的空泡率为 0 2 7,空泡率达到 0 5 8时流型转变终止 ; 展开更多

关键词 空泡率分布 气液两相流 流型转变

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非均匀尺寸气泡形成的层流泡状流 被引量：1

13

作者 罗锐 宋蔷 +1 位作者 杨献勇 王洲 《中国科学（E辑）》 CSCD 北大核心 2001年第1期1-7,共7页

对于非均匀尺寸气泡形成的泡状流 ,根据气泡尺寸分布将气泡划分成若干组 ,使每组内气泡尺寸近似均匀一致 ,对液相和每组气泡建立了基本方程 .通过分析气泡在流场中的运动和受力 ,给出相应的本构关系式 ,建立了封闭的多流体模型 ,用于描... 对于非均匀尺寸气泡形成的泡状流 ,根据气泡尺寸分布将气泡划分成若干组 ,使每组内气泡尺寸近似均匀一致 ,对液相和每组气泡建立了基本方程 .通过分析气泡在流场中的运动和受力 ,给出相应的本构关系式 ,建立了封闭的多流体模型 ,用于描述非均匀尺寸气泡形成的层流泡状流 .模型预测值与实验数据对比表明所建立的多流体模型能够较好地描述非均匀尺寸气泡形成的层流泡状流动 . 展开更多

关键词 多流体模型 非均匀尺寸气泡 相分布 层流泡状流 气泡尺寸分布 空泡率分布

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棒束定位格架空泡份额分布特性实验研究 被引量：2

14

作者 王小军 陈炳德 +1 位作者 黄彦平 孙奇 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2003年第2期110-113,131,共5页

带定位格架棒束通道内的空泡份额分布特性是反应堆热工水力特性研究的重要内容。对AFA 2G3× 3定位格架组成的棒束通道在空气 水两相流动工况下用RBI光学探针测得了通道内的横向空泡份额分布 ,分析了其横向分布的一般规律。结果表... 带定位格架棒束通道内的空泡份额分布特性是反应堆热工水力特性研究的重要内容。对AFA 2G3× 3定位格架组成的棒束通道在空气 水两相流动工况下用RBI光学探针测得了通道内的横向空泡份额分布 ,分析了其横向分布的一般规律。结果表明 ,定位格架结构 ,特别是交混叶片对定位格架附近区域两相流动和空泡份额分布特性有重要影响 ,从而为进一步研究棒束定位格架加热工况下两相流动特性 。 展开更多

关键词 棒束定位格架 空泡份额分布特性 反应堆 热工水力特性 两相流动

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垂直管道内层流泡状流运动的多流体模型

15

作者 宋蔷 罗锐 +1 位作者 杨献勇 王洲 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期49-52,共4页

常用的描述泡状流运动的双流体模型采用一个平均尺寸对气相进行描述。不同尺寸气泡的运动和受力不同。当气泡尺寸分布范围较大时 ,不宜采用双流体模型描述泡状流。根据气泡的尺寸划分气相 ,采用时间平均法建立了描述垂直管道内层流泡状... 常用的描述泡状流运动的双流体模型采用一个平均尺寸对气相进行描述。不同尺寸气泡的运动和受力不同。当气泡尺寸分布范围较大时 ,不宜采用双流体模型描述泡状流。根据气泡的尺寸划分气相 ,采用时间平均法建立了描述垂直管道内层流泡状流运动的多流体模型。通过对气泡在流场中的运动和受力分析 ,给出了用以封闭模型的粘性应力、脉动应力、相间动量交换项的表达式。利用模型对具体实验进行了预测 。 展开更多

关键词 多流体模型 空泡率分布 泡状流运动 垂直管道

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竖直窄矩形通道内弹状流液弹中分区特性研究

16

作者 金光远 毛天宇 赵珂欣 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1684-1691,共8页

弹状流的液弹部分受气弹尾部影响,其水力特性参数沿流动方向存在分区的不一致性。本文对竖直窄矩形通道中弹状流液弹内参数的分布特性进行了研究。结果表明:液弹内气泡在近壁面附近所受径向力较为平衡,气泡频率较大;随着远离气弹尾部,... 弹状流的液弹部分受气弹尾部影响,其水力特性参数沿流动方向存在分区的不一致性。本文对竖直窄矩形通道中弹状流液弹内参数的分布特性进行了研究。结果表明:液弹内气泡在近壁面附近所受径向力较为平衡,气泡频率较大;随着远离气弹尾部,管道中间气泡频率逐渐增大。根据气泡频率波动变化将液弹分为3个区域,尾流区占液弹长度的40%~45%,过渡区占10%~15%,主流区占40%~50%。尾流区和主流区内,空泡份额呈“三峰型”分布;随着气相流速的增加,尾流区内近壁面处峰值逐渐增大,管道中间峰值逐渐下降,但主流区内情况相反。气泡直径随气相流速的增大而变大,且液弹内气泡聚合和破碎现象较少。 展开更多

关键词 矩形通道 弹状流 分区特性 空泡份额分布

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