甘肃省自然科学基金(0906ZTB093)
- 作品数：6 被引量：45H指数：5
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- 相关机构：兰州理工大学肃蓝科石化高新装备股份有限公司兰州华宇航天技术应用有限责任公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金甘肃省自然科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程动力工程及工程热物理更多>>
- 含沙水下粒径对螺旋离心泵磨蚀效应的数值分析被引量：6
- 2014年
- 为研究含沙水中固相颗粒粒径对螺旋离心泵磨蚀的影响,采用N-S方程和标准k-ε湍流模型对螺旋离心泵的内部流场进行数值模拟计算。结果表明,在含沙量一定时,颗粒的粒径对磨蚀影响显著,且随着粒径的增加,叶轮域的体积浓度梯度变化不均匀,更加促进了磨蚀效应,尤其对叶轮的轮缘磨损最为严重。
- 权辉李仁年苏清苗
- 关键词：螺旋离心泵粒径数值模拟
- 螺旋离心泵瞬态特性的数值分析被引量：8
- 2013年
- 基于雷诺时均Navier-Stokes方程(N-S方程)和RNG k-湍流模型对螺旋离心泵内部流动进行全三维数值计算。获得泵内不同流量、不同瞬时叶轮轴向力、径向力和流场内不同监测点压力脉动规律。结果显示非定常与定常数值模拟获得的扬程、效率误差均不超过2.5%。蜗壳内所有监测点压力脉动随时间变化有明显周期性,蜗壳中部P3点上压力有较剧烈的波动,同时出现二次压力脉动。在扩散管区域且靠近隔舌P2点的压力波动幅度随着流量增加变化最为剧烈,当流量增加1倍时压力脉动幅度增加了4倍多。叶片进出口工作面与背面监测点压力脉动随时间变化也有明显的周期性,工作面压力波动幅度大于背面,当流量增加时波动幅度有明显加大,流量变化对叶片进口压力脉动影响大于对叶片出口的影响。径向力方向呈周期性变化,当流量从大到小变化时,其方向逐渐向压水室隔舌靠近,并随着流量减小波动幅度加剧,而且在设计工况叶轮也有较大径向力。轴向力有波动但是波动幅值很小,其值随着扬程降低逐渐减小,两者呈非线性变化。
- 程效锐李仁年黎义斌高杨申立新
- 关键词：数值模拟
- 单介质螺旋离心泵能量转换机理被引量：2
- 2014年
- 为了研究螺旋离心泵叶轮各段做功能力和能量转换机理,从理论上分析了流体机械内部的流体流动情况,应用欧拉方程,将流体在叶轮中的能量分为动压头和静压头来处理,为采用数值模拟来研究螺旋离心泵内部流动和叶轮各段的做功能力提供了理论基础.在欧拉方程的基础上,采用Navier-Stokes方程和标准的k-ε湍流模型对螺旋离心泵内部流场进行数值模拟计算.通过模拟具体探讨了设计工况下,选取单介质为清水,在叶轮的作用下流场的速度、压力等变化规律,并将螺旋离心泵叶轮的轮缘线和轮毂线分段取监测点,从所取监测点之间各段的动压头和静压头变化来研究螺旋离心泵内的能量沿叶轮包角的转换能力.结果表明:螺旋离心泵流体的能量主要是由螺旋段提供的,叶轮前部螺旋段起到了多级加能的作用,叶轮使流体完成了从轴向至径向的过渡,液流的轴向速度由大变小,径向速度则相反.
- 权辉李仁年苏清苗韩伟程效锐申正精
- 关键词：螺旋离心泵数值模拟
- 基于型线的螺旋离心泵叶轮做功能力研究被引量：7
- 2013年
- 为研究螺旋离心泵叶轮各段做功能力,采用N-S方程和标准k-ε湍流模型对螺旋离心泵的内部流场进行数值模拟计算。在数值模拟基础上,考察沿叶片包角的全程速度、压力、体积分数等变化规律,借鉴翼型升力系数和阻力系数的概念,将叶轮对输送介质能量传递分解为离心力做功产生项、翼型升力做功产生项和容积变化产生项,引入离心力载荷系数、升力载荷系数和容积载荷系数的概念,用叶片载荷系数来分析螺旋离心泵叶轮各段做功能力,并且分析两相流介质对叶轮做功的影响。结果表明螺旋离心泵流体的能量主要是螺旋段提供的,叶轮前部螺旋段起到了多级加能的作用;固液两相流在螺旋离心泵内部做湍流运动,受叶轮螺旋推进和离心作用,使得固液两相以不同的速度运动。液相作为主相,能量转换主要是液体能量的变化,固相是在液体的裹协下运动,固体能量也是通过液体间接进行的。大粒径的固相和较高的体积浓度两相流更有利于两相流中的液体能量转换,相反,体积分数过高时,反而不利于能量传递。
- 权辉李仁年苏清苗韩伟李琪飞申正精
- 关键词：螺旋离心泵型线载荷系数数值模拟
- 螺旋离心泵叶轮背叶片对轴向力影响的数值分析被引量：13
- 2012年
- 基于相对坐标系下的雷诺时均N-S方程和RNG k-湍流模型,采用非结构化混合网格技术和SIMPLEC算法,以清水为介质,对带有叶轮背叶片的80LN-6型螺旋离心泵进行全三维数值模拟。通过改变叶轮背叶片数目和宽度设计出6种不同螺旋离心泵叶轮方案,对各种方案下泵内流动进行数值模拟,获得螺旋离心泵叶轮无背叶片和不同背叶片数目及宽度下轴向力的变化趋势和规律。通过对外特性试验数据和CFD数值模拟数据对比,间接地验证了数值模拟方法的可靠性。并对6种不同螺旋离心泵叶轮方案模拟数据进行分析,结果表明,螺旋离心泵添加叶轮背叶片之后,轴向力大小发生变化,同时在不同方案中不同工况下轴向力方向也发生改变;背叶片数目、背叶片宽度对于平衡轴向力均存在最优值且对后腔及蜗壳内的压力分布有较大影响。
- 李仁年高杨程效锐韩伟郭伟丽
- 关键词：螺旋离心泵背叶片轴向力外特性数值模拟
- 基于PIV测试的螺旋离心泵内部流动特性研究被引量：13
- 2015年
- 为了研究螺旋离心泵内部流体流动机理,通过对螺旋离心泵改造和透明化处理,应用PIV测试技术,取螺旋离心泵轴截面和径向截面分阶段获得各截面上速度变化,进而得到各个截面上的流动信息,揭示螺旋离心泵内部流动状态。结果表明:整个轴向截面中,物理参量扰动大于径向截面,尤其在叶轮流道的轴截面,有明显的涡旋出现。在深入蜗壳的叶轮流道中,涡旋数量明显增加,这是因为该区域的流体方向在叶轮旋转和蜗壳使其变化过程中,同时受力分配促进了这种变化;在径向截面上,能明显看到速度方向和流线沿一个方向旋转,同时,流体均有由中心向外运动的趋势,这是叶轮螺旋段螺旋推进作用后又一个重要组成部分离心段的离心力作用决定的,叶轮的螺旋段螺旋推进作用和离心段的能量转换相互配合,构成了螺旋离心泵工作的过程。
- 权辉李仁年苏清苗韩伟蒋雷金毅
- 关键词：螺旋离心泵截面粒子图像测速
