国家自然科学基金(51076136)
- 作品数：8 被引量：17H指数：2
- 相关作者：周正富陈松山何钟宁李四海马晓忠更多>>
- 相关机构：扬州大学江苏省洪泽湖水利工程管理处上海凯泉泵业(集团)有限公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省自然科学基金江苏省重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：机械工程水利工程动力工程及工程热物理农业科学更多>>
- 隔板起始位置对大型双蜗壳双吸泵径向力和压力脉动的影响被引量：2
- 2021年
- 为研究双蜗壳泵内压力脉动情况,该研究以某大型双蜗壳双吸泵为研究对象,通过三维非定常计算对不同隔板起始位置对水力性能、叶轮径向力、蜗壳内各点压力脉动的影响进行研究。研究结果表明,采用双蜗壳结构后,设计点效率下降4%~5%;径向力大小在叶轮旋转过程中呈周期性变化,径向力大小受隔板起始位置影响较大,因此需要合理布置隔板起始位置;隔舌附近各点压力分布均呈现明显的周期性波动变化,隔舌后测点压力峰值、平均值及脉动值要远小于隔舌前测点,仅为隔舌前测点相应值的25%~50%,而且随着隔板起始位置后移,隔舌附近各点压力波动逐渐减弱;综合考虑水力性能及压力脉动影响,隔板起始点应布置于自隔舌点以叶轮中心为圆心向蜗壳出口方向旋转200°位置,该结构下水力效率最高,径向力最小,研究结果可以为大型双蜗壳双吸泵水力性能改进及结构优化提供一定的理论支持。
- 牛茂升朱强芦洪钟肖功槐蔡婷
- 关键词：径向力压力脉动
- 长短叶片离心泵三维湍流数值模拟与PIV试验被引量：2
- 2013年
- 选择长短叶片复合叶轮为对象,从其内特性出发,采用现代粒子图像测速技术(PIV)和三维湍流数值模拟相结合的方法,研究得出复合叶轮设计参数对其内、外特性的影响规律.数值模拟和试验结果表明:复合叶轮离心泵内部流动呈现非轴对称性,叶片进口相对速度吸力面较压力面大,叶片出口数值模拟结果与PIV测试结果存在一定差异;短片进口偏置角大于出口偏置角时,离心泵扬程和效率较高.
- 何钟宁陈松山潘光星周正富薛丰进李四海
- 关键词：离心泵数值模拟
- 大型立式轴流泵装置空化特性数值模拟
- 2023年
- 为研究大型立式轴流泵的空化特性,基于欧拉-欧拉多相流模型中的Mixture混合模型,采用Rayleigh-Plesset空化模型研究5个不同工况下大型立式轴流泵叶片背面空泡演化特征,分析叶片背面空泡面积占比与空化余量的关系,并基于滑移网格技术,利用快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)分析设计工况下4种不同空化余量叶片进出口压力脉动规律.结果表明:小流量工况下空泡初生于叶片进口和轮缘侧,呈三角形分布,随着流量增大,空泡沿轮缘侧向叶片出口偏移,大流量工况下初生空泡在压力面进口,随着空化余量降低,空泡均向叶轮出口及轮毂侧扩散;水泵装置效率下降1%时,不同流量下的空泡面积不同,设计工况下空泡面积最大,与设计工况差距越大则空泡面积越小;叶片空泡分布面积比临界值可作为判别大型立式轴流泵临界空化余量的依据,超过临界值后,空泡面积增长减缓,但效率急速下降;叶轮进出口最大压力脉动幅值先上升后下降,其最大幅值与空泡面积临界值对应.
- 李浩施伟张烨栋倪春鲁健于贤磊陈松山
- 关键词：泵站空化特性数值模拟
- 三副长短叶片叶轮离心泵的湍流数值模拟被引量：6
- 2014年
- 对三副长短叶片叶轮离心泵在小流量、设计流量和大流量工况下的内部流动特性进行三维湍流数值模拟,研究揭示了三副长短叶片离心泵叶轮中间截面的相对速度以及长、短叶片表面静压分布,得到长、短叶片进口和叶轮出口的相对速度以及相对液流角沿圆周向的分布规律.数值模拟预测了三副长短叶片叶轮离心泵的扬程、水力效率随流量变化的曲线,并对比分析三副长短叶片叶轮离心泵的内、外特性.研究结果表明,短叶片不同偏置对泵的内外特性有明显影响,分流短叶片进口截圆直径相同,而短叶片进口偏置角大于出口偏置角时,水泵扬程最大增加1.96%,效率增加2.80%~4.53%.
- 陈松山连松锦周正富何钟宁薛丰进
- 关键词：离心泵三维湍流数值模拟
- 泵及泵装置原型与模型特性参数换算方法被引量：2
- 2015年
- 为探求泵及泵装置原型与模型特性参数换算方法,根据流体动力学和相似理论的基本原理,阐述了泵及泵装置相似准则,分析了原型与模型泵及泵装置水力模拟、机械约束、几何相似的近似性成因.据水力效率基本定义,推导表达了基于全部水力损失仅有摩擦水力损失假设下的泵及泵装置效率换算公式,以及考虑形状阻力损失和冲击旋涡损失的综合权重系数表达的水力效率换算公式.从理论上建立了模型泵及泵装置效率的数学模型,提出从模型试验特性中分离出各分项效率的方法;基于相似理论,建立了泵及泵装置各分项效率相似换算的数学表达.该方法为泵及泵装置原型与模型特性参数换算的深入研究提供了参考依据.
- 陈松山马晓忠陈加琦周正富何钟宁
- 关键词：泵装置模型试验
- 离心泵叶轮内部流动的PIV正交测量被引量：2
- 2013年
- 按正交试验要求,设计制作了9副长短叶片复合式离心泵叶轮.正交因素为短叶片进口直径D'、短叶片进口偏置角θ1和短叶片出口偏置角θ2,每个因素取3个水平.在设计转速下(1 250r/min),应用粒子图像速度仪测试了每个叶轮在4种不同工况下的叶轮内瞬时流场.揭示了叶轮内相对速度矢量场的特征及其分布规律,发现叶轮叶槽内部的流动具有非对称、非均匀的特点,即吸力面附近的相对流速高于压力面附近的相对流速,吸力面附近的相对流速沿前进方向递增,压力面附近的相对流速沿前进方向递减.吸力面的前端(进口处)存在高速区,压力面前端(进口处)存在低速区.短叶片的形状、位置对叶轮内流场有显著影响,不同方案的差异较大.当短叶片进口直径适中,进口偏置角较大,出口偏置角适当时,叶轮内流场流态较好.外特性测试与粒子图像速度仪测试所揭示的规律一致.
- 周正富陈松山何钟宁
- 关键词：离心泵内流场正交试验PIV测试
- 泵站快速闸门上小拍门的水力损失特性分析
- 2022年
- 为研究泵站快速闸门上小拍门的水力损失特性,设计制作模型水泵装置,根据能量相减法,分析4种拍门孔口面积占比和5种开度角方案下拍门的水力损失特性.结果表明,拍门开度角和孔口面积与水力损失系数曲线呈非线性单调变化,水力损失系数随开度角和孔口面积的减小而增大,而流道出口Froude数对其影响较小;拍门开度角小于35°,孔口面积比小于25%时,水力损失系数急增;根据BP神经网络计算得到的水力损失系数的权重系数矩阵和阈值,可预测任意开度角和孔口面积比下的水力损失系数.
- 孙翀肖正友张泽玉陈松山
- 关键词：泵站快速闸门拍门水力损失模型试验
- y^+与湍流模型对泵装置外特性计算精度的影响被引量：3
- 2020年
- 为了探究叶轮近壁面网格与不同湍流模型对竖井贯流泵装置外特性数值计算结果的精度影响,基于ANSYS CFX平台,构造7个不同第1层网格高度的叶轮网格方案,用基于面积平均的y^+表征叶轮整体第1层网格中心到壁面高度。选用标准k-ε湍流模型和SST k-ω湍流模型匹配不同叶轮网格方案,针对不同流量工况,通过比对分析竖井贯流泵装置能量特性的数模结果与模型试验结果的相对误差。结果表明,所有方案模拟的扬程和效率误差分别在0.11 m和3.72%以下;径向半径越大或流量越大时,壁面上y^+值越大;SST k-ω湍流模型非常依赖壁面网格,但平均y^+<20后的模拟结果非常接近试验值,外特性相对误差是标准k-ε湍流模型的一半;对于标准k-ε湍流模型,平均y^+>30时的外特性结果比SST k-ω模型要精确且稳定。该研究可为竖井贯流泵装置数值模拟中近壁面网格处理和湍流模型选择提供参考。
- 沈家伟陈松山徐杰吴志峰钱忠裕周晓润
- 关键词：模型试验湍流模型误差分析
