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不同叶顶间隙下的轴流泵内部流场数值计算 被引量：49
1
作者 施卫东 张华 +2 位作者 陈斌 张德胜 张磊 《排灌机械工程学报》 EI 2010年第5期374-377,406,共5页
基于标准k-ε双方程湍流模型和SIMPLEC算法,采用结构化网格技术,对轴流泵分别为0.15,0.50,1.00,2.00 mm的叶顶间隙进行了多工况数值模拟,讨论了不同叶顶间隙大小对泵性能的影响,并分析了叶轮出口轴面速度、出口环量的分布以及叶顶泄漏... 基于标准k-ε双方程湍流模型和SIMPLEC算法,采用结构化网格技术,对轴流泵分别为0.15,0.50,1.00,2.00 mm的叶顶间隙进行了多工况数值模拟,讨论了不同叶顶间隙大小对泵性能的影响,并分析了叶轮出口轴面速度、出口环量的分布以及叶顶泄漏流和泄漏涡随叶顶间隙的变化情况.数值计算结果表明,当叶顶间隙超过0.50 mm时,泵性能下降的幅度明显增大;叶轮出口轴面速度在轮毂壁面和叶顶间隙处减小,而环量增加;叶顶间隙越大,轴面速度和环量受泄漏流的影响越大;通过数值模拟捕捉到不同间隙下叶顶泄漏流和泄漏涡,分析得出泄漏涡是由于泄漏流与主流发生卷吸作用而形成的,且泄漏涡在流道内的运动轨迹与叶顶间隙大小关系密切. 展开更多
关键词 轴流泵 叶顶间隙 轴面速度 环量 泄漏涡
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陕西两次阵风锋的多普勒雷达和自动气象站资料分析 被引量：38
2
作者 刘勇 王楠 刘黎平 《高原气象》 CSCD 北大核心 2007年第2期380-387,共8页
对2004年7月发生在陕西中部的两次雷暴系统产生阵风锋的多普勒雷达观测和自动气象站资料进行了分析，结果表明：阵风锋位于雷暴前部10～50km处，呈弧状；阵风锋的水平尺度为50～100km，宽度3～5km，回波强度15～25dBz，生命史1～5h；阵... 对2004年7月发生在陕西中部的两次雷暴系统产生阵风锋的多普勒雷达观测和自动气象站资料进行了分析，结果表明：阵风锋位于雷暴前部10～50km处，呈弧状；阵风锋的水平尺度为50～100km，宽度3～5km，回波强度15～25dBz，生命史1～5h；阵风锋的典型速度为10m·s^-1；阵风锋过境时地面温度下降，风向转变、风速突增的现象明显；阵风锋的强度取决于雷暴的强度，雷暴群产生的阵风锋生命史更长；阵风锋对近距离的单体雷暴有显著的负反馈作用，对雷暴群的负反馈作用不明显；多普勒雷达径向速度场对阵风锋有较强的预报能力。 展开更多
关键词 阵风锋 风速突增 雷暴群 负反馈作用 径向速度
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轴流泵叶轮端壁区流动特性数值模拟 被引量：35
3
作者 张德胜 施卫东 +2 位作者 张华 李通通 张光建 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期73-77,共5页
轴流泵端壁区流动对流场结构、能量传输、水力效率等有着重要的影响。基于CFD技术和高质量结构化网格,对不同叶顶间隙的轴流泵方案进行了全流场数值模拟,探讨了叶顶间隙对端壁区轴面速度、环量等流动参数的影响规律,分析了叶顶泄漏涡的... 轴流泵端壁区流动对流场结构、能量传输、水力效率等有着重要的影响。基于CFD技术和高质量结构化网格,对不同叶顶间隙的轴流泵方案进行了全流场数值模拟,探讨了叶顶间隙对端壁区轴面速度、环量等流动参数的影响规律,分析了叶顶泄漏涡的产生机理及其结构,并与高速摄影试验进行了对比。研究结果表明,端壁区叶顶间隙导致进口轴面速度非均匀分布和轮缘侧二次回流;叶轮出口的端壁间隙区轴面流动减弱,且叶顶间隙越大,轴面速度下降幅度越大;叶顶间隙附近的二次回流区使叶轮进口产生环量,当叶顶间隙增大至2 mm时,约50%的流动区域受到间隙的影响而产生预旋;端壁区叶顶泄漏涡的数值模拟运动轨迹及结构与试验一致,在小流量工况下,泄漏涡强度增强,且干扰流场范围扩大。 展开更多
关键词 轴流泵 叶顶泄漏涡 轴面速度 环量 数值模拟
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轴流泵叶轮出口尾迹区非定常压力和速度场特性 被引量：17
4
作者 张德胜 施卫东 +2 位作者 李通通 张华 关醒凡 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第17期32-37,I0001,共7页
为了分析轴流泵叶轮出口尾迹和势流交替干扰特性,基于RNGk-ε湍流模型和SIMPLE算法,对南水北调工程用轴流泵模型进行了数值计算。通过定常预测的外特性结果与试验值进行比较,验证了计算网格和湍流模型的适用性,并在此基础上计算了轴流... 为了分析轴流泵叶轮出口尾迹和势流交替干扰特性,基于RNGk-ε湍流模型和SIMPLE算法,对南水北调工程用轴流泵模型进行了数值计算。通过定常预测的外特性结果与试验值进行比较,验证了计算网格和湍流模型的适用性,并在此基础上计算了轴流泵叶轮出口尾迹区非定常流场特性。研究结果表明,通过轴流泵全流场数值计算结果与试验值对比,在最优工况下计算扬程相对误差为4.56%,效率相对误差为2.78%,较好反映了轴流泵内部流动特性;在小流量工况下,轴流泵叶轮出口圆周方向轴面速度存在与叶片数相同的3个主波峰和3个次波峰;随着流量增大,叶轮出口圆周方向速度分布图中的波峰与导叶叶片数相同。在小流量工况和设计工况下,叶轮出口尾迹区压力脉动时域图出现3个主波峰,随着流量增大,额外产生了3个次波峰。基于FFT变换发现不同流量工况下的压力脉动主频均以叶频为主,其他谐频以叶频为基频,呈倍数出现,且主频的幅值随着流量减小而迅速上升。 展开更多
关键词 轴流泵 叶轮 数据模拟 非定常流动 尾迹 轴面速度 压力脉动
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轴流泵叶轮出口轴面速度和环量的试验研究 被引量：9
5
作者 张德胜 李通通 +2 位作者 施卫东 张华 张光建 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期73-77,共5页
为了研究系列高效轴流泵叶轮出口轴面速度和环量分布规律,设计了叶轮出口流场测量装置。基于流体绕流圆球理论,采用微型五孔探针对高效轴流泵叶轮出口轴面速度和环量进行了试验测量。试验结果表明,在最优工况下,系列高效轴流泵模型叶轮... 为了研究系列高效轴流泵叶轮出口轴面速度和环量分布规律,设计了叶轮出口流场测量装置。基于流体绕流圆球理论,采用微型五孔探针对高效轴流泵叶轮出口轴面速度和环量进行了试验测量。试验结果表明,在最优工况下,系列高效轴流泵模型叶轮出口轴面速度呈二次抛物线流型,其最大值出现在叶片中部,且轮缘侧较小的轴面速度提高了汽蚀性能;系列高效轴流泵叶轮出口呈非线性环量分布规律,在轮毂侧环量稍小,在叶片中部较为平直,在轮毂侧环量降低至中部的0.8倍左右,而轮缘侧增大至1.2倍左右;同时叶轮出口轴面速度分布呈现抛物线流型,叶片中部速度最大。测量的轴面速度和环量分布数据拟合成多项式数学模型,可为轴流泵叶轮水力设计提供参考。 展开更多
关键词 轴流 泵 试验 叶轮 环量 轴面速度 五孔探针
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基于CFD的中高比转速离心泵叶轮的设计方法 被引量：6
6
作者 赵万勇 王磊 +2 位作者 赵爽 王钊 杨登峰 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2013年第2期35-38,共4页
采用了一元理论和二元理论有势流动规律2种设计方法,对中高比转速离心泵叶轮进行水力设计.采用Flu-ent数值模拟,分别计算叶轮叶片的轴面速度和速度矩,通过分析叶片的轴面速度分布曲线和速度矩分布曲线,验证基于一元理论的叶片轴面速度... 采用了一元理论和二元理论有势流动规律2种设计方法,对中高比转速离心泵叶轮进行水力设计.采用Flu-ent数值模拟,分别计算叶轮叶片的轴面速度和速度矩,通过分析叶片的轴面速度分布曲线和速度矩分布曲线,验证基于一元理论的叶片轴面速度并非沿过水断面均匀分布,二元理论有势流动设计方法可以设计出叶片内大部分流体满足轴面流动为有势流动的叶轮,但是设计方法尚不成熟.通过CFD计算可以得到泵的特性曲线,采用一元理论设计的叶轮的水力性能好于采用二元理论设计的叶轮,在用二元理论进行叶轮的水力设计中,速度矩分布规律曲线的选取对叶轮的水力性能影响很大. 展开更多
关键词 离心泵 叶轮 设计理论 轴面速度 速度矩
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轴流式潜水泵的水力设计 被引量：1
7
作者 张淑英 林洪义 《江苏工学院学报》 1991年第1期56-62,共7页
通过对几台轴流式潜水泵的设计过程进行总结,提出了适用于这类泵的吸入流道结构型式、轴面速度分布和环量分布等与水力设计有关的几个问题的处理方法.
关键词 潜水泵 轴流式 水刀设计 吸入流道
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轴流泵叶轮出口轴面速度数学模型的建立与验证
8
作者 张德胜 王川 +2 位作者 施卫东 李通通 关醒凡 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期239-243,共5页
为了获得轴流泵叶轮出口轴面速度分布规律,本文基于圆柱层无关性假设,以轴流泵速度梯度方程为基础,推导了轴面速度分布理论数学模型,考虑到叶顶间隙泄漏流损失和端部二次流损失,引入修正系数对数学模型进行了修正,得到了叶轮损失最小、... 为了获得轴流泵叶轮出口轴面速度分布规律,本文基于圆柱层无关性假设,以轴流泵速度梯度方程为基础,推导了轴面速度分布理论数学模型,考虑到叶顶间隙泄漏流损失和端部二次流损失,引入修正系数对数学模型进行了修正,得到了叶轮损失最小、高汽蚀性能时的轴面速度数学模型;并采用微型五孔球形探分别对比转速550,750,1000和1250的高效叶轮出口轴面速度分布进行了测量。实验结果表明,系列轴流泵叶轮出口轴面速度分布规律一致,轮毂和轮缘侧轴面速度降小,在叶片中部最大,均呈抛物线流型。实验结果验证了轴面速度分布数学模型的正确性,并通过二次回归分析,得出系列模型的轴面速度分布数学方程,可供轴流泵水力设计参考。 展开更多
关键词 水力机械 轴流泵 轴面速度 数学模型 流动测量 五孔探针
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