尹俊连
,
刘锦涛
,
焦磊
,
王乐勤
工程热物理学报
为了研究涡流二极管内空化流动的发展过程及对其性能的影响,对其空化现象的标志性现象-空气柱进行了试验研究,试验中捕捉了空气柱的形成过程,记录了不同雷诺数及不同出口背压下的空气柱尺寸,最后测量并对比了不同空气柱尺寸下的涡流二极管的性能.试验结果表明:空气柱是微气泡由于亨利定律在旋转流场形成的压力梯度下而发生的输运效应形成的;空气柱随雷诺数的增大而增大,不同雷诺数下的增大速度有所不同;相同流量下,出口背压越大,空气柱尺寸越小,涡流二极管的性能越高.上述结论对涡流二极管的设计及其指导工程应用具有重要的价值.
关键词:
空化
,
空气柱
,
涡流二极管
焦磊
,
陈枞楠
,
吴淳杰
,
刘锦涛
,
王乐勤
工程热物理学报
为研究涡流二极管切向管结构对其性能及内部流场的影响,本文采用SIMPLE算法、κ-ε模型对锥角为0.(直筒型),3°、5°、7°和10°的五种切向管结构模型进行了数值模拟.结果表明:随着切向管锥角的增大,由于强制涡速度的提高,反向阻力系数随之增大,同时由于切向管中涡量的增大,正向阻力系数也随之增大.直筒型切向管结构ε值最小,随着切向管锥角增大,ε值随之增大,在锥角7°时达到最大,10°时ε值减小.因此涡流二极管切向管锥角的最优值在7°左右.所得结论可为涡流二极管的优化设计提供参考依据.
关键词:
涡流二极管
,
切向管
,
锥角
,
综合性能
孙跃昆
,
刘树红
,
刘锦涛
,
吴玉林
,
左志刚
工程热物理学报
水泵水轮机机组的压力脉动是影响机组稳定性的一个非常重要的因素，而转轮与活动导叶之间的无叶区的压力脉动具有振幅最大、振源复杂的特点。本文通过某抽水蓄能电站的真机的试验数据分析，对机组开机过程中无叶区的压力脉动进行了较为深入的研究，获得了水轮机的开机过程及水泵的开机过程中无叶区的压力脉动的幅值和频谱特性，并对其特点进行了分析。
关键词:
水泵水轮机
,
无叶区
,
压力脉动
,
开机过程
刘锦涛
,
刘树红
,
孙跃昆
,
吴玉林
,
王乐勤
工程热物理学报
为了解水泵水轮机非同步导叶启动过程空载开度下的压力脉动特性,优化机组的性能提高并网成功几率,采用RNG k-ε模型对水泵水轮机非同步导叶空载点进行模拟,并对内部流场和压力脉动特性进行了分析。结果表明,转轮与活动导叶之间的压力脉动由叶片通过频率央定,尾水管涡带的周期性旋转导致尾水管进口呈现低频压力脉动,压力脉动幅值最大处位于预开启同步导叶与转轮之间。
关键词:
水泵水轮机
,
空载
,
小开度
,
压力脉动
,
数值模拟
尹俊连
,
刘锦涛
,
王乐勤
,
魏显著
工程热物理学报
为了研究水泵水轮机偏工况下的导叶内部的压力脉动特征,本文比较分析了非定常雷诺平均模拟方法URANS和脱体涡模拟方法DES两种方法预测压力脉动特征的可行性,结果表明,DES可以用来预测压力脉动特征,最后,重点对泵工况Q/QD=0.15工况点的压力脉动的时域和频域特征进行了分析,得到固定导叶和活动导叶内部的压力脉动主要是低频成分,为转轮通过频率的11.27%。此外,固定导叶内部的压力脉动没有受到转轮内部的影响,而活动导叶内部则含有转轮通过频率成分。
关键词:
水泵水轮机
,
压力脉动
,
DES
焦磊
,
吴淳杰
,
陈枞楠
,
尹俊连
,
刘锦涛
,
王乐勤
工程热物理学报
为了研究涡流二极管内空化现象的机理特性及对其性能的影响，我们假设流体为气液混相均质，并考虑不可凝结气相，采用基于组分输运方程，求解了涡流二极管全流道内气液混相均质流的雷诺平均N—S方程以及气相组分输运方程。数值计算结果显示了空化形成时涡流二极管入口、出口及旋流腔内的流场形态，研究表明：涡流二极管空化现象主要发生在流体切向进入时旋流腔和中心管的中心部位；空化流是由于液体在中心旋流场低压条件下汽化，同时不可凝结气体由于亨利定律在旋转流场形成的压力梯度下而发生的输运效应综合形成的；空化流由于强旋涡的原因对涡流二极管的性能产生明显的影响。上述结论对涡流二极管的设计及其指导工程应用具有重要的价值。
关键词:
涡流二极管
,
空化
,
数值模拟
,
气柱
刘锦涛
,
李永
,
胡齐
,
高永
,
庄保堂
工程热物理学报
水泵水轮机采用非同步导叶时,无叶区的压力脉动幅值增大,流动更加不稳定.为了弄清无叶区的流动形态,分析预开启导叶对无叶区流动的影响,选取预开启导叶开度为21°下的飞逸工况点为研究对象,基于湍动能求解雷诺应力并对无叶区流动进行分析,详细分析各正应力项对流动稳定性的影响规律.对比同步导叶流场分布,提出无叶区流动稳定性的影响因素.在预开启导叶尾迹方向接近叶片压力面入口处,存在一个范围较大的高湍动能区域,其与雷诺应力的极值位置基本重合.
关键词:
水泵水轮机
,
湍动能
,
雷诺应力
,
数值模拟
