国家自然科学基金(50476068)
- 作品数：41 被引量：306H指数：11
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- 可调叶片高比转速混流泵内部流场数值模拟被引量：20
- 2009年
- 运用商用软件Fluent,采用雷诺时均N-S方程、标准k-ε湍流模型、流体机械模型中的多重参考坐标系模型(MRF),对不同安放角的3个高比转速混流泵模型进行了数值模拟与结果分析.主要分析了设计工况下0°安放角的模型叶轮进口最高点截面的绝对速度和静压分布.详细分析和比较了3个模型的叶片压力面静压分布云图、叶片压力面相对速度分布云图、导叶压力面静压分布云图,捕捉到了安放角为+4°时叶片进口接近轮缘处流体撞击轮缘形成的小回流.简要分析了安放角为0°的模型泵导叶压力面相对速度分布,可知导叶充分发挥了其转能与消除环量的作用.分析结果揭示了高比转速混流泵内部流动规律.
- 王春林郑海霞张浩司艳雷
- 关键词：混流泵数值模拟流场
- 离心泵叶轮内部三维湍流流动的分析被引量：39
- 2006年
- 为研究离心泵内部伴有盐析的复杂液固两相流动问题,首先需要了解在清水状态下,其内部真实流动现象的物理本质.为此,基于N-S方程和标准的k-ε湍流模型,利用FLUENT 6.1对清水状态下离心泵叶轮内部的三维湍流场进行了数值模拟,并运用先进的测量仪器PIV对改进设计后的化工离心泵叶轮内部流场进行了测量,给出了其相对速度分布图.同时,结合数值计算与试验研究,对离心泵叶轮内部流场进行了初步分析.试验结果表明,计算所采用的模型的修正方法基本符合离心泵内部流动的实际情况.
- 杨敏官刘栋贾卫东康灿顾海飞
- 关键词：离心泵叶轮湍流流动数值模拟PIV测试
- 高效螺旋离心泵的设计与实验研究
- 2010年
- 简要介绍了国内外对螺旋离心泵的研究现状,阐述了泵的水力设计方法,并在此基础上根据设计参数设计叶轮和泵体。根据模型设计图做出样机,在试验台上做泵的能量性能实验,将数据与预测结果进行对比分析。结果如下:在两种不同介质条件下,泵内部流动规律相似;随着流量增加,扬程呈现单调递减,且近似直线型;纸浆实验效率比预测效率要低,同时也低于清水实验效率,三者相比,纸浆预测效率最高。
- 马芹梅曹新智吴承福
- 关键词：螺旋离心泵蜗壳叶轮漩涡
- 基于正交设计法的旋流自吸泵泵体结构优化被引量：6
- 2009年
- 用正交设计法通过模拟试验对旋流自吸泵泵体结构参数进行了优化设计,设计了一个4因素3水平的正交方案,研究了泵体各几何参数对旋流自吸泵性能的影响.通过分析性能曲线对比图,找到了对于各个性能的最优方案.并通过对数值计算的数据进行极差分析,获得了各几何参数影响4个性能的主次顺序.通过对数据结果进行综合平衡分析和比较,得出了最优的参数组合.得出的最优参数组合不在原有设计方案中,因此根据分析结果对模型泵进行了再设计.将再设计方案与原有方案的性能作了对比,并判断其为最优方案.本模拟结果对旋流自吸泵性能优化设计有一定的参考价值.
- 王春林刘红光司艳雷吴志旺易同祥
- 关键词：旋流自吸泵正交设计法优化设计
- 离心泵叶轮内部伴有盐析流场的分析被引量：13
- 2006年
- 运用流场计算商用软件Fluent6.1,模拟了伴有盐析的液固两相流状态下离心泵叶轮内部的三维湍流场,采用流场测试仪器PIV对叶轮内部流场进行了测量,通过编写图像处理软件结合Insight5.0软件对所测流场进行后处理,分别得出液相和固相的速度场。同时,分析数值计算与实验测量结果,得到了离心泵泵叶轮内部两相流动的一些规律,为防止叶轮内部结盐提供了部分理论依据。
- 杨敏官刘栋康灿王春林
- 关键词：离心泵盐析数值模拟PIV
- 桨叶式搅拌槽内部流场数值模拟及PIV试验被引量：4
- 2010年
- 对搅拌槽内的混合过程进行了三维数值模拟,采用多重参考系法(MRF)以及标准k-ε模型,分析了搅拌槽内液体的流动情况.为了了解采用的叶轮模型能否有效地搅拌液体,分析了搅拌槽内垂直面和水平面的速度分布情况.运用PIV技术对搅拌槽内的真实流动情况进行了研究和探讨.通过比较搅拌槽液面、叶轮排放区、叶轮流入区以及槽底的速度分布与数值模拟速度分布之间的差异,发现数值模拟和试验所反映的轴向速度增减趋势相同,但最大速度点的差别有所不同:模拟值和试验值在池底基本吻合,在叶轮排放区和流入区分别相差12.8%和14.2%,在池面相差较大.这肯定了数值模拟对试验研究的预测作用,可为搅拌器的选型和设计提供参考.
- 王春林吕亚云史亚婷丁剑李长军
- 关键词：搅拌器搅拌流场数值模拟PIV
- 离心泵内部盐析晶体颗粒分布特性被引量：4
- 2010年
- 在两相混合模型的基础上,加载群体平衡模型,采用分组法对离心泵内部盐析两相流场进行数值模拟,得到了3种不同工况各尺寸盐析晶体颗粒的分布特性.预测了离心泵内液固两相流场中晶体颗粒的分布规律,与本项目前期试验结果总体趋势比较吻合,验证了群体平衡模型用于模拟伴有盐析现象两相流动的可行性.计算结果表明:叶片流道内,从压力面至吸力面颗粒平均粒径逐渐减小,流量增加,粒径较大颗粒向压力面聚集现象更加显著;涡室内颗粒平均粒径呈现的分布特征:主流区最小,内壁附近较大,离叶轮较远的壁面拐角处最大.此外,受相间传质及颗粒微观行为影响,不同粒径颗粒的组分数分布差异较大,从叶轮进口至出口,大粒径颗粒组分数逐渐增高,而中、小粒径颗粒的组分数分布趋势与之正好相反.
- 杨敏官吴承福高波
- 关键词：离心泵粒径分布
- 水平圆管内盐析湍流流动特性的实验研究被引量：1
- 2008年
- 采用相位多普勒粒子分析仪对圆管内碳酸钠溶液的盐析湍流流动进行了研究.实验结果表明,随温度的降低,颗粒相的相对数密度及平均粒径值均呈上升趋势,15℃时平均粒径值由30℃时的40μm增至60μm以上,表明在过饱和度增加的情况下盐析晶体颗粒不断析出与生长;在相同温度下,液相脉动强度低于颗粒相,在接近壁面处受壁面的影响而减小,但颗粒相却是越接近边壁越大;在盐析流动过程中,湍流具有明显的各向异性;不同温度下两相平均速度沿水平方向基本呈对称分布,且液相平均速度均略大于颗粒相,二者速度差值在主流平均速度值的3%以内,仍可以把这种状态下的流动看成平衡流;同时随温度降低,颗粒相平均速度减小.
- 贾卫东杨敏官高波李辉顾海飞
- 关键词：圆管流动特性
- 旋流泵内颗粒分布及对盐析特性的影响被引量：9
- 2009年
- 对旋流式模型泵内部两相流场进行了非定常计算,获得了盐析晶体颗粒在泵内的体积浓度分布结果,并对颗粒迁移规律进行了分析。旋流泵内晶体颗粒浓度分布较稳定。在叶轮内,颗粒集中于叶片工作面附近;无叶腔中,颗粒更易向蜗壳壁面迁移。无叶腔内的浓度远大于叶轮内,且呈良好的轴对称分布。颗粒存在提供了二次成核与非均相成核的机会,加速了盐析进程。泵内盐析层最初在蜗壳内壁及叶片工作面形成并不断增厚,最终堵塞流道。
- 高波杨敏官
- 关键词：旋流泵两相流
- 离心泵叶轮内盐析晶体颗粒分布特性试验被引量：3
- 2011年
- 采用粒子图像测速仪对离心泵叶轮内部盐析晶体颗粒分布进行了测量和分析.试验结果表明:叶轮流道中间轴截面上,在叶轮进口处多为小粒径颗粒,分布较均匀,且叶轮内晶体颗粒数密度分布在轴向上存在差异,呈现前盖板处轴截面上最小,后盖板处轴截面上最大的分布特点;沿径向,逐渐有大粒径颗粒,且大颗粒主要位于压力面及附近,至出口处大颗粒分布趋于均匀;当试验流量从0.8Q增加到1.2Q时,随着流量的加大,大颗粒向压力面聚集趋势越明显,颗粒平均粒径梯度愈大;当固相体积分数从0.75C增加到1.25C时,随固相体积分数的增高,同一区域晶体颗粒浓度变大,且大粒径颗粒数目显著增多;在试验介质温度从35℃提高到43℃时,因介质溶解度随温度升高而增大,则晶体颗粒粒径及数目随试验介质温度的升高而明显减小.
- 杨敏官吴承福高波康灿冯浪
- 关键词：离心泵叶轮液固两相流粒径分布
