吴大转
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蒋庆磊
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武鹏
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李志峰
,
王乐勤
工程热物理学报
为研究用于特殊液压动力系统的开敞式离心泵的水力性能,设计了含方形压力舱的开敞式离心泵系统,对该离心泵进行了水力性能测试、内流场PIV测试,建立整个回路系统模型进行内部流动分析并预测性能.介绍了开敞式离心泵模型结构、试验装置、试验方法和数值模拟方法,内流和外特性的试验结果与数值模拟结果取得了较好的一致.研究结果表明,开敞式离心泵由于受到扩压腔和压力舱结构的限制,压力舱内流动损失明显,其性能明显低于普通蜗壳式离心泵,在有限的压力舱里提高开敞式离心泵性能的关键在于合理设计扩压腔和压力舱出口管结构.
关键词:
离心泵
,
水力性能
,
开敞式结构
,
试验研究
,
数值模拟
吴大转
,
许斌杰
,
李志峰
,
王乐勤
工程热物理学报
为研究离心泵在瞬态操作条件下的内部非定常流动演化过程,分析外部瞬态特性的内流机理,采用滑移网格方法对快速启动过程中的离心泵内部流动进行数值模拟.建立了包含循环管路和泵在内的完整系统模型,分析了叶轮从静止到最高转速的瞬态过程的流动演化,比较了管路阻力特性对瞬态特性的影响,探讨了数值方法对求解三维瞬态流动的适应性.分析结果表明,基于非定常流动分析的瞬态外特性预测结果与实验结果能较好吻合,所采用的计算方法和得到的结果为瞬态操作条件下离心泵内部流动的诊断和优化建立基础.
关键词:
离心泵
,
瞬态过程
,
非定常流动
,
滑移网格
,
数值模拟
武鹏
,
吴大转
,
李志峰
,
王乐勤
工程热物理学报
为研究离心泵流量突增过程所表现的外部瞬态水力特性及其内部流动机理,对离心泵在管路阀门突然开启条件下的特性进行数值模拟和实验研究.测试了不同稳定流量下的离心泵外特性和内流场,验证了稳态工况下的仿真结果.在稳态实验与仿真的基础上,利用分离涡模型(DES)对离心泵流量突增过程的流场进行了数值模拟研究.结果表明,流量突增的瞬态过程的流量-扬程曲线明显偏离稳态值,其主要原因是流量变化引起的流体加速效应及泵内的旋涡结构的不断演化.
关键词:
离心泵
,
流量突增
,
分离涡模型
,
数值模拟
李朝卿
,
左志钢
,
吹野丰
,
罗先武
,
刘树红
工程热物理学报
本文通过试验分别测量了在同一转速的径向叶轮和弯曲叶轮式离心泵在输送水和碘化钠混合溶液介质时的水力性能,以及在不同转速下弯曲叶轮泵的外特性.结果表明,在试验测试范围内,同一流量下,弯曲叶轮泵的性能比相同轴面流道的径向叶轮好.对于输送不同溶液的性能差异现象,径向叶片叶轮泵表现得更明显.文中所研究的超小型泵,在不同转速运行时,机械磨损对泵的影响不相同.
关键词:
离心泵
,
叶轮结构
,
水力性能
,
黏性
吴大转
,
王乐勤
,
胡征宇
工程热物理学报
介绍离心泵快速启动试验装置和试验方法,对一台出口直径为80 mm的小型管道离心泵进行试验研究,分别测试了试验泵的稳态性能和各项瞬态性能,比较分析了两者的区别.结果显示,启动过程中,离心泵的扬程紧跟转速到达最大值,转速稳定后的瞬态性能与稳态假设对应,流量和扬程的上升历程与管路阻力特性直接相关,而转速与其基本无关;在启动初始阶段,无量纲扬程呈现很大值,继而迅速减小到低于稳态假设值,表现出明显的瞬态效应.
关键词:
离心泵
,
试验研究
,
快速启动
,
外部特性
,
管路阻力
朱玉才
,
吴玉林
,
曲衍国
,
于京诺
,
王亮申
工程热物理学报
给出了离心泵叶片压力表面固液两相流体边界层控制方程和叶片压力面边界层分离参考点位置估算的一种方法,通过实例计算分析了相关的边界层参数,计算结果说明固液两相流的边界层厚度δ2随叶片弯曲系数Kv的减低和随质量浓度ρm的增加而减薄,并给出了对比试验的验证结果,结果是大于临界速度系数的叶片将使测试泵的性能有不同程度的下降,并且测试浓度的增加有抑制边界层分离的作用.它说明离心泵叶片压力面两相流边界层分离点的位置是随叶片形状的改变而移动的,是可以控制的.
关键词:
离心泵
,
分离参考点
,
两相流边界层分析
,
对比试验
张宁
,
杨敏官
,
高波
,
李忠
,
陆胜
工程热物理学报
基于CFD方法,采用混合两相模型、标准κ-ε方程和sighal发展的全空化模型,对具有特殊结构形式的侧壁式压水室离心泵空化特征进行数值计算.预测了泵在未发生空化和空化条件下的能量性能,并且分析了设计流量下叶片表面和流道内的空泡分布情况.结果表明:在大流量工况下,泵的必需汽蚀余量大,容易产生空化现象.随着泵进口压力的降低,空泡最先出现在泵叶片背面靠近进口边附近;当进口压力进一步降低时,空泡区域开始快速增加,向叶片出口延伸,泵的扬程开始大幅下降.进口压力继续降低时,叶片工作面开始出现空泡,叶轮周向流道内开始充满空泡,此时泵的扬程急剧下降,泵的稳定运行工况被破坏.不同汽蚀余量下,叶频处压力幅值变化明显,在临界汽蚀点处几乎达到极小值.
关键词:
离心泵
,
侧壁式压水室
,
数值计算
,
空化
张玉良
,
朱祖超
,
崔宝玲
,
李呋
,
陶仁和
工程热物理学报
为解决离心泵停机过程数值模拟时施加边界条件的困难，建立了一个包含离心泵在内的封闭循环管路系统从而实现自耦合求解。结果显示；停机过程中流量下降历程滞后于转速下降历程，而扬程下降则较为迅速；液流角或叶片冲角的持续改变是内部流动出现持续变化的直接原因；动静干涉效应使得稳定运行工况下的流量呈现微小波动特征，而非恒定值；停机过程表现出明显的瞬态效应，准稳态假设无法适用于停机过程精确瞬态行为预测。借助于CFD技术初步揭示了离心泵停机过程中的瞬态特性，为其它叶轮机械的瞬态行为研究提供了很好的借鉴与参考。
关键词:
离心泵
,
停机
,
自耦合计算
,
瞬态效应
马尊领
,
郭艳丽
,
陈二云
,
杨爱玲
,
赵改平
工程热物理学报
针对离心泵内部非定常压力脉动特性,采用滑移网格技术和大涡模拟方法对离心泵内部非定常流动进行了数值模拟,获得了壳体内表面各测点的压力脉动频谱特性曲线.分析了蜗舌附近边界层网格尺度、采样时间和采样频率对蜗壳内壁面各测点压力脉动频谱特性的影响关系.结果表明:蜗舌附近测点压力脉动最大,叶频是压力脉动的主导频率;边界层网格尺度对蜗舌附近测点的压力脉动振幅影响较大,对远离蜗舌区域各测点的压力脉动振幅影响较小;采样时间和采样频率对于离心泵内压力脉动的频域特性有一定的影响作用.
关键词:
压力脉动
,
边界层
,
采样时间
,
采样频率
,
离心泵
袁丹妮
,
张楚华
,
刘思
工程热物理学报
利用损失模型及计算流体力学方法对低比转速R32离心和旋涡泵性能预测进行研究，结果表明：损失模型与计算流体力学方法预测出的性能曲线吻合较好；低比转速离心泵中轮阻损失占总流动损失的80％以上，对泵性能有重要影响；旋涡泵的纵向旋涡强度随流量增大而减弱；离心泵比旋涡泵具有较宽的运行范围，在小流量情况下旋涡泵比离心泵具有较高的效率和扬程。研究工作对丰富低比转速泵流动理论与设计方法具有参考价值。
关键词:
低比转速
,
离心泵
,
旋涡泵
,
损失模型
,
性能预测
