张博
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王国玉
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李向宾
,
韩占忠
工程热物理学报
采用数值与实验相结合的方法研究了水翼片状空化流动结构.实验采用高速录像技术观察了片状卒泡形态,应用LDV测量了翼型周围的湍动能和速度分布;采用N-S方程和基于空泡动力学方程的空化模型计算了绕水翼片状空化流场.结果表明:在片状空化阶段,翼型吸力面上附着很薄的一层透明空泡,空泡彤态呈现于指状;随着空化数的减少,空泡尾部水汽交界面相互作用增强,并且空泡尾部出现大的旋涡,影响了空泡尾部区域压力和速度分布,片状空泡尾部的水汽混合区出现不稳定现象,同时存在小的空泡团脱落.数值模拟得到的水翼片状空化流动现象和实验观察到的结果基本一致,验证了计算模型和数值方法的可靠性.
关键词:
片状空化
,
流动结构
,
数值模拟
张震
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王国玉
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刘淑艳
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韩占忠
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张敏弟
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陈荣鑫
工程热物理学报
采用数值计算的方法,研究了轴流喷水推进器泵级模型的内部三维紊流流场和性能.计算针对泵级的进口到喷水推进器的出口进行,包括进水区域、叶轮、导流壳区域的泵级整个流道.采用结构网格对计算区域进行剖分,应用NUMECA软件对控制方程进行求解.选用Spalart-Allmaras一方程素流模型,使用时间推进法计算流场中的流动参数.并根据流场计算结果对泵级的流量-扬程特性和流量-效率特性进行了预测.计算与实验结果对比表明,二者取得了较好的一致,说明采用的计算方法具有较好的可信性及较高的计算精度.根据流场计算结果,对泵级的性能进行了分析.
关键词:
轴流泵级
,
三维素流流动
,
泵级特性
王国玉
,
吴炯杨
,
李向宾
,
史维
,
韩占忠
,
张敏弟
工程热物理学报
本文介绍了一种空化紊流流动的数值计算模型,并计算了射流放水阀内部的空化流动现象.该模型基于均相平衡模型和液相与汽相传输方程,基本方程采用N-S方程,空化模型采用Kunz等提出的汽液质量转换模型.紊流封闭采用标准的k-ε紊流模型;稳定流动计算采用扩展的SIMPLE压力修正方法,非稳定计算采用PISO算法.为评价该数值模型,计算了绕射流放水阀的空化流动,并与实验结果进行了对比,计算结果与实验结果取得较好的一致,说明该流动模型和计算方法是可靠的.
关键词:
空化紊流流动
,
数值计算
,
质量传输模型
张晓英
,
王国玉
,
余志毅
,
韩占忠
工程热物理学报
采用CFD数值模拟的方法对斜流泵级内部三维紊流流场进行计算,预测了其效率-流量、扬程-流量特性,并与实验结果进行了对比验证.根据得到的流场结果,通过斜流泵级水力尺寸改进-数值模拟分析的循环工作,在最终改进的斜流泵级预测流场中减少了泵内流场的漩涡运动,避免了出口回流的产生,削弱了叶顶间隙泄漏涡,提高了斜流泵级的效率,改进了能量特性,得到了斜流泵级改进前后流场与效率的对比.
关键词:
斜流泵级
,
CFD数值模拟
,
性能改进
王国玉
,
方韬
,
曹树良
,
韩占忠
,
工程热物理学报
基于气液两相当地均相介质模型,本文给出了一种模拟非定常粘性空化流动的计算模型.认为空化绕流流场中流动介质是一种当地均匀的气液混相物.控制方程采用了应用两相流模型的N-S方程.基于液相和气相的状态方程推导了混合介质密度的表达式.为了保证数值计算的稳定性,控制方程的数值求解采用了TVD-MacCormack格式.为了评价计算模型的可靠性,分别计算了绕台阶和管道水锤的空化流动,所得结果是合理的,说明该方法可以用于空化流动的数值计算.
关键词:
空化
,
流动模型
,
数值计算
