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
焦磊
,
陈枞楠
,
刘世国
,
尹俊连
,
孙青军
,
王乐勤
工程热物理学报
为了揭示涡流二极管内三维强旋流动的特性与其阻抗性能的关系，进一步提高涡流二极管正反向流动阻抗比，本文采用Reynolds应力模型对涡流腔内非对称强旋转湍流流动进行了数值模拟，分析了腔内矢量场与标量场的分布特性，基于涡流腔内的涡量分析，得到了涡流腔内旋流的强制涡与自由涡结构及各自区域范围，并研究了涡流腔径宽比对整体性能的影响，为涡流二极管的结构设计提供参考依据。
关键词:
涡流二极管
,
强旋湍流
,
流动阻抗比
,
数值模拟
王乐勤
,
孙青军
,
焦磊
工程热物理学报
文中采用雷诺应力模型(RSM)对涡流二极管泵内部流场进行三维数值模拟,阐述涡流二极管内部流场及高阻产生机理,将内部流动近似为Rankine涡并进行验证,分析了切向入口压力变化对流动特性的影响,结果表明,入口操作压力超过一特定限度后中心区域将出现较大的回流现象,这将有助于提高涡流二极管性能.
关键词:
涡流二极管
,
数值模拟
,
高阻特性
,
涡流效应
,
Rankine涡
焦磊
,
尹俊连
,
陈枞楠
,
王循明
,
王乐勤
工程热物理学报
为了得到涡流二极管流体泵输送系统主要系统参数的设计依据,建立了系统参数可调的性能试验装置,试验测试了气源压力、供液槽液位及气液换能筒内液位变化行程等系统参数变化条件下系统的水力性能变化特证,分析了系统参数对系统水力性能的影响.试验结果表明,在保证系统稳定的前提下,适当增大气源压力,提高供液槽液位,增大换能筒液位变化行程可以提高涡流二极管泵系统的时均排液量和容积效率,获得较为理想的周期特性.
关键词:
设计参数
,
涡流二极管
,
水力性能
,
试验装置
邵森林
,
李江云
,
邱寒
工程热物理学报
本文数值仿真分析了涡流二极管正、反向流的阻力特性及其内部流场,提出可提高涡流二极管性能的结构优化方法.对比计算表明RSM模型和PRESTO!压力离散格式对涡流管反向流进行仿真的计算精度最好.基于对反向流涡量场和流场的分析,认为强涡旋是反向高阻的主要原因;且旋涡中心和涡流腔室中心不重合,造成涡流不稳定,提出利用螺旋腔室改进;并通过抬高涡流腔室下壁中部,同时对轴向管与涡流腔室衔接处进行倒角,可降低正向流阻力,最后达到提高涡流二极管双极性的目的.
关键词:
涡流二极管
,
双极性
,
阻力特性
,
结构优化
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
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
