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基于分区RANS-LES的混流泵叶顶间隙泄漏涡流动结构及非定常特性研究: 2024年; 基于分区边界处雷诺平均(Reynolds-averaged Navier-Stokes,RANS)和大涡模拟(Large eddy simulation,LES)的湍流应力项混合,实现RANS到LES的快速过渡;同时,在LES计算区域内近壁区引入无量纲壁面距离限制器实现边界层内部流动的模化处理,发展了适应叶顶间隙泄漏涡流特征的RANS-LES分区混合计算模型。基于该混合计算模型,在混流泵设计工况下进行精细的非定常数值计算,研究叶顶间隙泄漏涡流动结构及非定常特性。根据生成机理和分布区域的特点,混流泵叶顶间隙泄漏涡可分为主泄漏涡、次泄漏涡和分离涡三种结构。在叶顶间隙内存在显著的流动分离,在叶顶吸力侧附近存在强烈的流动相干剪切。随着叶片压力面和吸力面压差的增加,平均泄漏流速逐渐增大。叶顶间隙涡流区湍动能生成与间隙射流-主流的剪切效应、主泄漏涡-主流的相干作用密切相关。间隙射流-主流剪切区和主泄漏涡区的压力脉动最为剧烈,主泄漏涡涡心轨迹点的压力脉动强度逐渐下降。; 刘亚斌谭磊韩亚东; 关键词：混流泵叶顶间隙非定常特性

沙粒粒径对高比转速离心泵非定常特性的影响: 2024年; 在离心泵实际运行环境中,固液两相流中存在的沙颗粒会直接影响离心泵运行的效率及稳定性,因此,以一比转速ns=157的离心泵为例,对不同粒径沙粒在泵中的运动特性进行了仿真模拟分析。首先,采用CFturbo及UG等软件对离心泵进行了三维建模及优化处理,使用ICEM软件对模型进行了全流域网格划分,使其达到了计算精度要求;然后,利用ANSYS商业软件进行了计算前处理,再结合Mixture多相流模型与Finnie磨损模型设计了五种不同沙粒粒径,并对其进行了全流道仿真模拟;最后,根据仿真计算结果分析了不同粒径沙粒在泵流道中的运动分布、磨损情况及其对泵的瞬态影响。研究结果表明:在粒径为0.04 mm~0.2 mm范围内,沙粒直径每增大0.04 mm,泵扬程降低1.3%左右,效率降低0.6%~1.5%;沙粒主要聚集在叶片吸力面外侧尾缘处、泵前盖板、蜗壳隔舌处,且其浓度与沙粒粒径大小呈正比关系;沙粒粒径每增加一个梯度,其在吸力面分布面积将增加约5%,最高占叶片面积约35%;由于结构差异,在蜗壳流道内,低直径沙粒更容易悬浮在流道中造成聚集,在叶轮流道中较大直径的沙粒会由于摩擦力而聚集;以粒径0.08 mm为界,小直径沙粒引起的压力脉动幅值与径向力增长的速率均小于大直径沙粒。; 欧铭宋文武由丽华杨敏; 关键词：固液两相流磨损状况运动特性

用于SWTBLI非定常特性研究的实验系统及方法: 本申请公开了用于SWTBLI非定常特性研究的实验系统及方法，所述实验系统包括实验测试段和超高帧频流场测量系统，所述超高帧频流场测量系统包括多腔激光器、阵列CCD相机、同步控制器、光电信号采集及数据处理装置、纳米粒子发生器...; 陆小革易仕和何霖冈敦殿全鹏程

基于人工神经网络的隔离段激波串非定常特性预测方法: 本发明公开了基于人工神经网络的隔离段激波串非定常特性预测方法，属于双模态超燃冲压发动机领域。本发明的基于人工神经网络的隔离段激波串非定常特性预测方法，包括以下步骤：S1：建立仿真数据库；S2：搭建非定常特性预测模型；S3...; 邓若愚吴渴欣

变几何进气道不起动流场非定常特性数值研究: 2024年; 为研究变几何进气道在不起动状态下的非定常流动现象,利用二维非定常数值计算方法对唇罩可前移的进气道流场进行模拟,探究唇罩位置变化对高超声速进气道不起动流场非定常特性的影响。对比了唇罩位于高马赫数位置及低马赫数位置时的进气道流动振荡情况,并对其流动振荡特性进行研究。结果表明,在唇罩位于高马赫数位置时,流动振荡幅度随来流马赫数升高明显增大,流量振荡幅值由Ma=4.0工况的0.8 kg/s增大至Ma=4.6工况的2.7 kg/s。而在唇罩位于低马赫数位置时,流动振荡幅度随来流马赫数升高反而逐渐减小。进气道中的小分离区与激波串会导致壁面压力的急剧上升,引发压力的非线性变化。在Ma=4.6工况下,壁面无量纲压强峰值在短时间内从20急剧上升至50以上,而在流场变化较为缓和的Ma=3.3工况,压力峰值仅在12.4~15.74小范围波动。在Ma=4.6工况,进气道流动振荡规律与各壁面监测点基本一致,而Ma=3.3工况下的流动振荡规律则与唇口及喉道处监测点之间出现较大差异。这是因为唇罩前移后进气道内的气流流速增大至声速以上,阻碍了上下壁面间的扰动传播及振荡耦合,因此减弱了进气道内的流动振荡现象。; 赵书辉关奔王革罗喜胜; 关键词：高超声速进气道不起动变几何

大型蜗壳泵非定常特性分析及协同优化研究: 大型蜗壳泵多为立式带导叶单级单吸离心泵,常用于大型调水、引水工程中的高扬程、大功率泵站中。随着水利基础设施的不断完善,大型蜗壳泵的功率不断增大,对其综合性能提出了更高要求。为了增强大型蜗壳泵的水力稳定性,本文采用数值计算...; 韩振华; 关键词：非定常特性多目标优化

V形钝前缘激波干扰非定常特性与波系调控: 高超声速内转式进气道因其出众的性能成为近年来备受关注的进气道设计方案之一。V形唇口作为内转式进气道前缘捕获型线的关键部分,却产生了多样化的激波干扰现象并通常伴有显著的非定常特性,导致壁面气动力热载荷严酷且分布规律复杂。鉴...; 张英杰; 关键词：高超声速流动非定常特性气动载荷激波干扰

风力机翼型气动力非定常特性对湍流的敏感性被引量：5: 2023年; 大气湍流是风力机非定常特性的主要诱因,该研究基于CDRFG(consistent discretizing random flow generation)方法生成湍流入口边界,采用大涡模拟(large eddy simulation,LES)研究风力机翼型气动力非定常特性对湍流的敏感性。结果表明:翼型前缘区域对湍流来流较为敏感,而中部及尾缘区域几乎不受湍流的影响。攻角分别为2°、8°和14°时,吸力面从前缘点到约0.5、0.3和0.1倍弦长位置处表面压力的标准差较均匀来流时幅值增大,表明小攻角时翼型吸力面上压力脉动受湍流影响的区域较大。来流湍流强度分别为9.3%、6.5%和4.8%时,2°攻角下翼型升力系数的标准差是其均匀来流时的6.36、5.42和4.90倍;8°攻角下是其均匀来流时的3.95、3.33和3.02倍;14°攻角下是其均匀来流时的1.78、1.63和1.40倍;表明小攻角时湍流引起的升力系数脉动特性较大攻角时更加显著。翼型前缘点脉动压力的功率谱曲线与湍流来流速度的功率谱曲线在整个频域区间趋势一致,表明前缘点压力的脉动特性主要取决于湍流来流的脉动特性,沿翼型弦向逐渐往后,吸力面上的压力脉动只在低频区域对湍流来流有响应,而高频处的压力脉动取决于自身的流动特性。研究结果可为降低机组功率波动和非定常载荷提供参考。; 郭兴铎李银然李仁年李仁年杨博文李德顺; 关键词：空气动力学湍流翼型非定常特性大涡模拟

真空管道磁浮交通车体热压载荷分布特征及其非定常特性被引量：4: 2023年; 基于SST κ-ω湍流模型和IDDES方法,采用三维数值模型对800 km/h的真空管道磁浮交通系统在雍塞状态(阻塞比为0.3和0.2)和非雍塞状态(阻塞比为0.1)下进行瞬态模拟,得到列车车体热压载荷时均分布特征及其波动特性,并利用跨声速风洞凸块试验数据验证了数值方法的准确性。基于本征正交分解提取流场重要相干结构,识别列车表面载荷非定常较强区域,揭示其时空演化规律。研究结果表明:列车上表面载荷分布特征与拉瓦尔喷管相似,雍塞/非雍塞状态下载荷分布差异主要位于扩张段;列车下表面载荷分布因悬浮架腔体的截面突变而变得复杂,气流突入到第一个悬浮架腔体形成局部滞止点,造成车体压力大幅度振荡,同时热量在列车底部聚集,尾车下洗气流和上洗气流相互作用差异导致了雍塞/非雍塞状态下温度峰值的位置不同;列车表面压力非定常较强区域主要位于底部悬浮架处,且存在14 Hz的特征频率,雍塞状态下尾车激波处也是一个非定常源;中间车、尾车温度载荷一阶模态体现了热量累积过程。; 胡啸马天昊王潇飞邓自刚张继旺张卫华; 关键词：真空管道非定常本征正交分解

进口总压畸变在离心压气机中传播的非定常特性与时空演化过程被引量：2: 2023年; 本文通过全周非定常三维CFD数值模拟方法研究了进口总压畸变在离心压气机中传播的非定常特性与时空演化过程。结果表明,主叶片在一个流动周期中通过畸变区域的过程是“低速流体团附着、沿伸、脱离”,分流叶片为“附着、扩大、消散”。畸变区造成的非匀速冲击使叶片承受较大的周期性交变应力,使得主叶片前缘对进口总压畸变引起的流场不均匀性更为敏感;总压畸变对离心叶轮中间叶高以下区域影响较小,但在靠近叶顶区域时,影响叶片压力面的静压分布,使其产生不均匀的压力波动;通过求解绝对坐标系下的时均流线,发现畸变主要影响叶展位置较大区域的流线,靠近叶顶区域的流线偏转程度较大,靠近叶根区域的流线最为均匀。; 王铭毅王志恒武耀族张译文席光; 关键词：总压畸变离心压气机非定常

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