国家自然科学基金(51079066)
- 作品数：38 被引量：133H指数：7
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- 基于内流场的可逆式水轮机转轮设计被引量：1
- 2012年
- 针对可逆式水轮机效率普遍较低这一问题,借鉴低比转速混流式水轮机的叶片设计理论,对一给定参数的可逆式水轮机进行水力设计、Pro/E三维造型.计算采用雷诺时均方程和RNGk-ε湍流模型,压力和速度耦合采用SIMPLEC算法.数值计算结果表明,可逆机水轮机工况的最优效率达到91%,水泵工况的最优效率达到82%,反复修正模型还有进一步提升的空间.
- 李仁年黄祺李琪飞韩伟蒋敦军
- 关键词：可逆式水轮机数值模拟三维模型网格
- 双流道水力透平的性能预测与结构优化
- 2012年
- 借鉴低比转速混流式水轮机的叶片设计原理与双吸泵的结构型式,设计出一种卧式双流道混流式水力透平机.为了对其结构进行优化,保证性能和最大化水能回收效率,又能最大限度地降低研究成本,对导水部件采用几种不同翼型导叶的方案进行了探讨.研究结果表明:利用传统的头部较厚的导叶不利于水流绕流,在导叶头部处能量损失严重,而添加头部修型的负曲率导叶的水力透平效率最优,且在小流量工况下其水力性能较其他方案好,表明该导叶应用工况范围广,选择该设计要求下水力透平的导叶,缩短了产品设计周期与节约了成本,为将来水力透平机的结构优化和性能预测提供了有益的理论和实际应用参考.
- 蒋敦军李仁年文玉立权辉黄祺
- 关键词：水力透平导叶结构优化
- 离心式心脏泵内部流场数值模拟与分析被引量：4
- 2012年
- 利用CFD软件对采用一元理论的方法所设计的无回流区和有回流区2种离心式心脏泵进行数值模拟,考察和分析人工心脏泵叶轮内部流场的分布,揭示叶轮内部流动的特殊规律和流动机理.通过数值模拟得到心脏泵流道内的切应力、速度和压力分布云图,分析2种模型对血栓和溶血的影响.结果表明,有回流区离心式心脏泵模型内部流场要比无回流区离心式心脏泵模型内部流场更符合血液动力学的要求,对血细胞的破坏更小,具有更好的抗血栓和溶血性能.
- 韩伟朱登魁敏政马薇高宏周栋
- 关键词：数值模拟切应力流场
- 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
- 导叶对双流道水力透平机性能的影响
- 2012年
- 参考低比转速混流式水轮机的叶片设计原理与双吸泵的结构型式,设计出一种卧式双流道混流式水力透平机,对导水部件采用4种不同翼型导叶的方案进行了探讨,从定性和定量2个方面评价了各方案水力透平机性能的好坏.结果表明:利用传统的头部较厚的导叶不利于水流绕流,在引、导水部件处能量损失严重,而添加头部修型的负曲率导叶的水力透平机效率最优,且转轮叶片面上的流场分布非常理想,确定其为该设计要求下水力透平机的导叶叶型,为将来水力透平机的结构优化和性能预测提供了理论依据.
- 蒋敦军杨新星杨小珍
- 关键词：导叶结构优化
- 水泵密封环喷熔自熔合金粉末及其抗磨蚀性能的研究被引量：1
- 2012年
- 针对固海扬水工程中泵站水泵密封环在高含沙水质条件下使用寿命短的问题,以镍基自熔性合金粉末为抗磨蚀层材料,采用氧-乙炔焰喷焊工艺在铸钢密封环上喷焊合金层,并进行抗磨蚀试验。结果表明:与铸钢密封环相比,喷焊合金层的密封环的抗磨损和汽蚀性能明显增强,使用寿命是铸钢密封环的2.75倍以上。
- 李彦迪韩伟
- 关键词：水泵密封环自熔合金粉末抗磨蚀
- 半螺旋形吸水室对离心泵压力脉动特性的影响被引量：4
- 2014年
- 以某型号双吸泵为研究对象,分析了半螺旋形吸水室几何参数对离心泵内部不稳定流场压力脉动的影响。在保证吸水室基本几何参数不变的情况下,通过改变吸水室断面形状与隔舌位置而设计了2种计算方案。基于NavierStokes方程和标准的κ-ε双方程紊流模型,采用贴体坐标、非结构化四面体网格和SIMPLEC算法,分别对不同设计方案的双吸离心泵进行全流道非稳态数值计算,得到各设计方案下离心泵监测点的压力脉动特性,并对其分析。计算结果表明:方案Ⅱ随着吸水室断面形状的改变,以及隔舌位置由与水平线成90°变为45°,吸水室内监测点的压力变化时域曲线趋于均匀、平缓;在压水室中,由于隔舌处监测点主要受隔舌与叶轮的动静干涉的影响,两种方案的压力脉动情况几乎一致,而其他监测点的压力变化均匀性方案Ⅱ明显优于方案Ⅰ,从而提高了机组运行的稳定性,为进一步研究双吸离心泵吸水室的设计提供了理论和实际应用参考。
- 蒋敦军刘玉莹
- 关键词：离心泵压力脉动非定常
- 变螺距叶片对螺旋离心泵轴向力的影响被引量：11
- 2011年
- 采用150×100LN-32型螺旋离心泵的结构尺寸,根据螺旋离心泵的叶片变螺距型线方程设计出8种螺距变化方式不同的螺旋离心泵。以这8种不同螺距的螺旋离心泵为对象,选用清水和沙水固液两相流为介质,基于FLUENT软件,建立相对坐标系下的时均连续方程及N-S方程,并采用标准k-ε方程湍流模型、非结构四面体网格和SIMPLE算法进行数值模拟,得到螺旋离心泵的压力分布后计算出不同螺距下的轴向力。在此基础上,将等螺距的螺旋离心泵计算的进出口压力差和试验测量值进行对比,间接地验证了利用数值模拟计算轴向力的准确性。研究不同螺距下的不同流量、不同体积分数和介质为清水时不同螺距下的轴向力变化趋势和规律,通过数据分析,可知螺旋离心泵轴向力的大小受多种因素的影响,而叶轮的螺距变化改变着内流场的变化,对螺旋离心泵轴向力的大小起着决定性作用,轴向力随着螺距变化的曲线呈现出一定的凹凸性。针对不同参数,合理地设计叶片螺距,对于提高螺旋离心泵的可靠性和稳定性具有重要意义。
- 李仁年权辉韩伟苏清苗马薇
- 关键词：螺旋离心泵变螺距固液两相流轴向力数值模拟
- 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
- 固相体积分数对螺旋离心泵内流场的影响被引量：1
- 2014年
- 以某螺旋离心泵为研究对象,分析了在介质为固液两相时,初始固相体积分数沿内流场的分布变化规律和对螺旋离心泵内流场的影响.选用固液两相含沙水为介质,应用计算流体动力学软件Fluent,建立相对坐标系下的时均连续方程及Navier-Stocks方程进行数值模拟,得到螺旋离心泵内流场压力分布以及颗粒浓度分布.结果表明:螺旋离心泵内压力分布受介质固相体积分数的影响明显,而且影响到泵的扬程,体积分数过大会造成螺旋离心泵性能下降;体积分数过小,不能使螺旋离心泵在输送两相流时优势充分发挥,存在最优体积分数50%,使该泵在额定流量下扬程最高.
- 李仁年高宏权辉韩伟
- 关键词：螺旋离心泵体积分数内流场固液两相流
