甘肃省自然科学基金(2011GS04252)
- 作品数：5 被引量：22H指数：4
- 相关作者：程效锐张楠赵伟国杨从新刘宜更多>>
- 相关机构：兰州理工大学兰州华宇航天技术应用有限责任公司更多>>
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- 相关领域：机械工程农业科学更多>>
- 基于颗粒摩擦和碰撞模型的离心泵叶片磨损预测被引量：4
- 2015年
- 采用雷诺时均N-S方程、RNGk-ε模型和SIMPLE算法,以含沙水为介质,基于代数滑移混合物模型(algebraic slip mixture model,ASME)对一台单级双吸式离心泵内固液两相流动进行全三维不可压缩定常流动数值模拟,其中转子与定子之间耦合方式采用"冻结转子法"实现.通过对比清水及含沙水介质时泵外特性试验数据与数值模拟结果,验证了数值计算方法的可靠性.基于颗粒摩擦和碰撞模型对固相体积分数分别为5%、10%、15%时叶片工作面和背面摩擦磨损强度和碰撞磨损强度进行预测,结果表明:在同一固相体积分数时,从叶片进口至出口碰撞磨损强度逐渐增大,且工作面大于背面,摩擦磨损强度呈现先增大后减小,又逐渐增大的趋势;随着固相体积分数增大,叶片表面碰撞磨损强度和摩擦磨损强度逐渐增大,摩擦磨损强度沿着整个叶片均大于碰撞磨损强度.
- 程效锐董富弟杨从新赵伟国张楠
- 关键词：离心泵固液两相流数值模拟
- 双吸泵输送含沙水流时蜗壳内压力脉动特性被引量：9
- 2015年
- 为了研究含沙水流下单级双吸式离心泵蜗壳内压力脉动的变化规律,采用ASMM固液两相流模型和RNG k-ε湍流模型,并结合SIMPLEC算法,在固液两相流介质时对泵内流动进行了全流道三维非定常数值计算.分析不同固相体积分数和粒径时,泵蜗壳内压力脉动的变化规律,并将固相体积分数=12%、固相粒径d=0.050 mm时的计算结果与输送清水介质时计算结果进行了对比.结果表明:固液两相介质下的压力脉动远大于清水介质,且脉动波形滞后0.002s;随着固相体积分数的增大,蜗壳内压力脉动幅值逐渐增大;随着固相粒径的增大,压力脉动幅值有减小的趋势;蜗壳内压力脉动主要以叶片通过频率为主,且在1倍叶频处压力脉动最大.
- 程效锐张楠赵伟国
- 关键词：单级双吸离心泵固液两相流非定常流动压力脉动
- 粒径对离心泵叶片摩擦和碰撞磨损强度的影响被引量：5
- 2015年
- 采用雷诺时均N-S方程、RNGk-ε模型和SIMPLE算法,以含沙水为介质,基于代数滑移混合物模型(algebraic slip mixture model,ASME)对一台单级双吸式离心泵内固液两相流动进行全三维不可压缩定常流动数值模拟,其中转子与定子之间耦合方式采用"冻结转子法"实现.通过对比清水及含沙水介质时泵外特性试验数据与数值模拟结果,验证了数值计算方法的可靠性.对固相颗粒直径分别为0.019、0.036、0.076mm时叶片工作面和背面摩擦磨损强度和碰撞磨损强度进行预测.结果表明:在同一粒径时,从叶片进口至出口碰撞磨损强度逐渐增大,且工作面大于背面,摩擦磨损强度呈现先增大后减小,又逐渐增大的趋势;随着粒径的增大,叶片表面碰撞磨损强度和摩擦磨损强度逐渐增大,摩擦磨损强度沿着整个叶片均大于碰撞磨损强度.
- 程效锐董富弟杨从新赵伟国张楠
- 关键词：离心泵固液两相流数值模拟
- 螺旋离心泵固液流体分层效应的涡旋形成机理
- 2014年
- 鉴于固液两相流在流体机械内部存在速度滑移现象,极易形成流体分层,导致压力梯度和密度梯度增大,进一步加剧了流体运动的复杂性,为讨论该情况下浮力效应对涡旋形成的机理,采用流体力学理论,利用数值模拟方法,对固液两相流在螺旋离心泵内部流动进行模拟和分析.结果表明:速度滑移现象在固相体积分数较大情况下更加明显,流体在各维度上分层使得浮力效应突出,该效应下等密度面线和等压线的斜交形成涡旋,同时,会使各流体层之间剪切力增大,流体呈现强非线性非定常湍流流动.结论揭示了浮力对于涡旋形成的作用机理,对于改善固液两相流在流体机械内部流动状况具有一定的指导意义.
- 权辉李仁年苏清苗韩伟程效锐申立新
- 关键词：螺旋离心泵固液两相流涡旋
- 螺旋离心泵的双向流固耦合分析被引量：4
- 2015年
- 基于Reynolds时均化N-S方程、标准k-ε两方程湍流模型,以及结构响应的弹性体结构动力学方程,采用多重坐标系法,对螺旋离心泵清水介质时的内流场和结构动力学进行双向流固耦合全三维数值计算,将计算结果与非流固耦合计算流场进行对比,分析流固耦合作用对泵外特性及不同叶轮位置泵内压力场和速度场的影响。结果表明:采用双向流固耦合模式的扬程和效率预测值更接近试验值;在小流量下流固耦合作用对外特性的影响较大,而在大流量下对外特性影响较小;流固耦合作用对压力场和速度场的影响主要集中在蜗壳扩散段,对蜗壳其他部位和叶片影响较小;在两种计算模式下蜗壳中截面压力分布出现明显差别,并在叶片出口正对隔舌时压力分布出现突变。
- 刘宜白茂宁程效锐贾程莉
- 关键词：螺旋离心泵流场外特性
