杨敏
- 作品数：7 被引量：128H指数：5
- 供职机构：中国农业大学水利与土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金北京市自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：机械工程交通运输工程动力工程及工程热物理理学更多>>
- 大型水轮机不稳定流体与结构耦合特性研究Ⅱ：结构动应力与疲劳可靠性分析被引量：5
- 2012年
- 水轮机疲劳寿命问题直接关系到电站安全和工程效益的发挥。本文以国内某大型水电站安装的混流式水轮机为研究对象,通过引入新的耦合界面模型,实现了不稳定压力场与结构场的耦合特性分析。耦合计算采用有限元方法,得到了转轮在不同工况下的压力脉动载荷的时间历程。通过雨流计数法处理,获得了应力幅值及均值的概率密度函数。依据材料疲劳特性预测了转轮叶片的寿命。文中还分析了X形叶片转轮在运行稳定性方面所具有的特征。所取得的研究结果为大型水轮机的稳定运行和优化设计提供了依据。
- 王福军赵薇杨敏高江永
- 关键词：水轮机流固耦合叶片动应力
- 双蜗壳式双吸离心泵流动特性的数值研究
- 为了研究双蜗壳式双吸离心泵内部的流动特性，本文采用雷诺时均方法和SSTk-ω湍流模型，对一双蜗壳式双吸泵进行了不同工况下三维湍流数值模拟。将性能预测的结果与实验数据进行比较，证明了计算方法的可行性。论文重点分析了叶轮和双...
- 闵思明杨敏王福军
- 关键词：双吸离心泵双蜗壳流场数值模拟
- 双蜗壳式双吸离心泵流动特性的数值研究被引量：10
- 2010年
- 为了研究双蜗壳式双吸离心泵内部的流动特性,采用雷诺时均方法和SSTk-ω湍流模型,对双蜗壳式双吸泵进行了不同工况下三维湍流数值模拟。将性能预测的结果与试验数据进行比较,证明了计算方法的可行性。重点分析了叶轮和双蜗壳内的速度和压力分布,计算结果表明双蜗壳可有效降低水泵运行作用在叶轮上的径向力,增强转子的运行稳定性。但是,在双蜗壳隔板外侧的流动区域内也发现了不同于普通蜗壳的回流区,使得压水室出口附近区域流动特性变差,这有待于今后通过水力设计优化对双蜗壳结构进行改进。
- 闵思明杨敏王福军
- 关键词：双吸离心泵双蜗壳流场数值模拟
- 双蜗壳泵压力脉动特性及叶轮径向力数值模拟被引量：68
- 2009年
- 为揭示双蜗壳离心泵的水力不稳定性,采用雷诺时均方法和SSTk-ω湍流模型,对一双蜗壳双吸离心泵进行了三维非定常湍流数值模拟,得到了泵内部流场特性及双蜗壳内压力脉动情况,并对其进行了频谱分析。结果表明双蜗壳内存在比较明显的压力脉动。设计工况下压水室内的压力脉动强度小于非设计工况。在设计工况下,隔舌处和隔板区压力脉动频率均以叶片通过频率为主,其中隔板起始端的脉动幅值最大,约为隔舌处的2.5倍。在大流量工况下,隔舌处和隔板起始端压力脉动频率以叶片通过频率为主,而小流量工况下以叶轮转频为主。叶轮受到的径向力随着叶轮的旋转呈现不稳定性,其中小流量工况时最明显。3种工况下径向力均指向隔板起始端侧。
- 杨敏闵思明王福军
- 关键词：压力脉动径向力数值模拟
- 叶轮形式对双吸离心泵压力脉动特性影响试验研究被引量：37
- 2011年
- 双吸离心泵压力脉动是影响水泵机组运行稳定性的关键因素之一。为研究叶轮形式对双吸离心泵压力脉动的影响,对5种方案的叶轮进行压力脉动同台试验。通过在吸水室和压水室壁面布置压力脉动传感器,采集各个测试流量下的压力脉动信号,并进行混频幅值和频谱分析,得到吸水室和压水室的压力脉动分布规律。结果表明:双吸离心泵普遍存在叶片通过频率、泵轴旋转频率和低于轴频的低频脉动成分。相对于传统双吸叶轮,两侧叶片交错布置后可改善压力脉动特性;调整叶片出口边形状,增加叶片后盖侧的包角,可明显降低压水室叶片通过频率的脉动幅值,减轻动静干涉的危害;采用长短叶片形式可改善叶轮进口流态,降低吸水室的压力脉动,改善小流量工况下压水室的压力脉动特性。
- 姚志峰王福军杨敏瞿丽霞肖若富徐旭东何成连
- 关键词：双吸离心泵压力脉动频谱分析
- 大型水轮机不稳定流体与结构耦合特性研究Ⅰ:耦合模型及压力场计算被引量：5
- 2011年
- 为了分析压力脉动及其诱发的结构振动等不稳定问题,对大型水轮机在不稳定条件下的流固耦合算法进行了研究。建立了非定常条件下耦合问题的控制方程及其定解条件,探讨了耦合界面模型在耦合分析过程中的作用,提出了一种适合于大型水轮机不稳定压力场与结构场耦合分析的界面模型,分析了以求解转轮区压力脉动为主要目标的非定常湍流计算模式。结合某大型电站,建立了原型水轮机非定常耦合计算模型,详细给出了转轮区不稳定压力场的分布特征,为下一步开展结构动态响应分析奠定了基础。
- 王福军赵薇杨敏肖若富
- 关键词：水轮机
- 流固耦合界面模型及其在水力机械动力学分析中的应用被引量：9
- 2011年
- 为解决水力机械流固耦合计算中载荷传递的问题,提出了一种新的界面模型。该模型包括流场载荷输出、载荷转换和固体场载荷自动施加三部分。流场载荷输出算法通过输出控制仅输出耦合界面上的流场网格节点压力信息,可以缩短下一步搜索时间并节省存储空间;载荷转换方法基于局部网格信息,对每个固体点考虑其相邻的流场三角形网格,采用邻近点加权平均法得到固体点的载荷,并将载荷转换的信息放在映射矩阵;固体场载荷自动施加算法根据固体网格节点排列顺序确定压力载荷施加表面,并生成压力载荷施加的命令流文件。最后将该模型应用于双吸离心泵叶轮的流固耦合特性分析中,结果表明,载荷转换误差在1%以内,该方法能够高效、高精度地处理不同网格体系间的载荷传递。
- 杨敏王福军戚兰英高江永
- 关键词：流固耦合水力机械
