裴冰
- 作品数：9 被引量：82H指数：6
- 供职机构：江苏大学流体机械工程技术研究中心更多>>
- 发文基金：浙江省重大科技专项基金江苏省普通高校研究生科研创新计划项目江苏高校优势学科建设工程资助项目更多>>
- 相关领域：机械工程农业科学交通运输工程动力工程及工程热物理更多>>
- 汽车冷却水泵优化设计及试验研究被引量：8
- 2014年
- 针对比转数为59的汽车冷却水泵,选择对性能影响较大的叶轮的6个水力参数β2,b2,D2,Z,D0,φ,并添加了1个附加的辅助因素e.根据叶轮原有参数值,设计2组不同的参数值,得到因素的2个水平.由此,设计了L8(27)七因素两水平的正交表,即8个叶轮设计方案.通过Ansys-CFX12.1软件分别对8个方案水泵的全流场进行定常数值模拟,以设计工况点的扬程和效率以及最高效率点的流量、扬程和效率为性能指标,通过极差分析以及内部流场对比分析,优化叶轮参数.将优化后的叶轮和原始叶轮分别进行数值模拟和外特性试验,分别比较得到的结果后得出,优化叶轮提高了水泵在额定点的效率,并且增大了高效区范围,同时也使扬程曲线更平缓.结果表明了正交法的可行性,说明了正交表结合CFD技术进行水泵设计,不仅可有效改善水泵产品的水力性能,并且能很大程度地缩短研究时间,从而提高工作的效率.
- 袁寿其张婷婷张金风刘建瑞裴冰
- 关键词：正交试验CFD
- 汽车冷却水泵叶轮多参数对其外特性影响分析被引量：4
- 2013年
- 针对比转速ns=59的汽车冷却水泵，选择对性能影响较大的叶轮的6个水力参数β2、b2、D2、Z、D0、φ，并添加了一个附加的辅助因素e，选取两个水平，设计了L8（2^7）7因素2水平的正交表，即8个叶轮设计方案。将泵内部流体划分为进口、叶轮以及泵体和出口3个区域，运用ICEM软件对8个方案的三部分水体分别划分网格，并通过ANSYS-CFX12．1软件分别对8个方案水泵的全流场进行定常数值模拟，得出8个方案的外特性曲线，以及4个方案在设计流量点处中截面上的静压分布图，找出了8个叶轮方案中性能最优的两个。分析得到了因素水平和因素对性能指标的影响主次顺序，得出了叶轮水力参数的最佳组合方案。结果表明采用L8（2^7）正交表可以简化参数对水泵性能影响的研究方法，再由计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）技术确定水力参数，在此基础上进行模型制造和外特性试验，可缩短产品研发周期，提高工作效率。
- 张婷婷袁寿其刘建瑞张金凤裴冰
- 基于CFD的发动机冷却水泵汽蚀性能预测被引量：15
- 2012年
- 以雷诺时均N-S方程为基本控制方程,采用标准k-ε双方程湍流模型及多相流模型,利用计算流体动力学软件CFX模拟了发动机冷却水泵内部的三维湍流流场,对某一叶轮严重损坏的发动机冷却水泵外特性性能和汽蚀性能进行预测,并分析叶轮损坏原因,观察冷却水泵叶轮内部汽蚀情况.模拟结果表明:在85℃下模型泵的临界汽蚀余量约为10.7 m,在表压为0时已发生了较为严重的汽蚀现象,叶轮破坏主要是由汽蚀引起.通过与试验数据进行对比验证,水泵在285 L/min设计流量下扬程为6.1 m,远远低于常温下的数值模拟结果,说明该泵在实际运行工况下已发生严重汽蚀,试验结果与数值预测结论基本吻合.研究结果对于改善发动机冷却水泵的汽蚀性能、防止和减轻空化现象产生提供理论依据,也为判断和模拟发动机冷却水泵的汽蚀破坏提供了一个快速、准确的计算方法.
- 李伟施卫东张华裴冰陆伟刚
- 关键词：汽蚀性能
- 发动机冷却水泵空化特性的数值模拟与改进被引量：7
- 2013年
- 发动机冷却水泵的空化破坏是缩短汽车冷却系统寿命、产生振动噪声等危害的关键因素.为了提高发动机冷却水泵的抗汽蚀性能,以时均N-S方程作为基本控制方程,采用标准k-ε双方程湍流模型及多相流模型,利用CFX流体计算软件模拟了发动机冷却水泵内部的三维湍流,并观察叶轮内部空化流场的分布.通过试验对比验证,水泵在285,L/min设计流量下扬程为6.1,m,远远低于常温下的数值模拟扬程,说明该泵在实际运行工况下已发生严重空化;在85,℃下,模型泵试验汽蚀余量为9.8,m,与数值计算结果基本一致,说明数值计算结果是可靠的.并由此提出了两种减缓发动机冷却水泵发生空化的有效方法,两种方案均能较好改善泵的空化性能,且减少叶片数方案抗汽蚀性能更优.
- 李伟施卫东裴冰张华陆伟刚
- 关键词：冷却水泵空化特性数值模拟
- 深井离心泵内部非定常流动的压力脉动特性分析被引量：27
- 2011年
- 为了分析深井离心泵内部的非定常压力脉动特性,该文基于标准k-ε湍流模型和滑移网格模型,应用SIMPLEC算法,在CFD软件Fluent中对深井离心泵内部全流场进行三维非定常数值计算,得到了额定工况下流道内不同位置的压力脉动特性,并通过快速傅里叶变换进行了频域分析。结果表明,网格数对数值计算结果影响较大;在叶轮出口与导叶进口交界处,叶轮叶片与导叶叶片的动静耦合是产生压力脉动的原因;压力脉动周期与叶轮叶片数相关,导叶叶片数对压力脉动周期影响较小;叶片通过频率是影响压力脉动的主要因素。该文为改善泵体结构,进一步提高深井离心泵的使用可靠性提供了依据。
- 周岭施卫东陆伟刚李辉裴冰
- 关键词：离心泵非定常压力脉动CFD
- 基于CT的三维颈内动脉瘤血流动力学:手术前后模拟对比被引量：2
- 2014年
- 血流动力学是颈内动脉瘤术后复发的一个重要因素。为探讨颈内动脉瘤术后血流动力学因素对动脉瘤复发的影响,应用三维重建技术建立颈内动脉瘤术前术后的三维模型,通过有限元方法测定颈内动脉瘤手术前后的血流动力学参数。结果表明:颈内动脉瘤模型准确,形态逼真;复发病例术后压力明显降低,动脉瘤残颈处剪切应力明显增大,血流速度明显增大,增加了动脉瘤复发的风险。血流动力学分析为临床上动脉瘤治疗方案的制定和预防术后复发提供参考依据。
- 任国荣曹枭强王冬青姜平李玉生裴冰
- 关键词：颈内动脉瘤血流动力学MIMICS复发
- 新型井用潜水泵技术介绍被引量：4
- 2011年
- 井用潜水泵是抽取深井地下水的主要设备，广泛应用于农田灌溉和喷灌。由于深井内径越小，其打井费用越低，所以井用潜水泵是一种对泵体外径有限制的细长型的多级离心泵。目前国内生产的井用潜水泵多数是按照国家标准《井用潜水泵型式和基本参数》（GB／T2816—91）和《井用潜水泵》（GB／T2816—2002）规定的性能参数要求设计制造的，
- 陆伟刚裴冰
- 关键词：井用潜水泵多级离心泵农田灌溉性能参数地下水深井
- 叶轮进口边位置对深井离心泵水力性能的影响被引量：17
- 2012年
- 针对一典型的150QJ20型深井离心泵,设计了3种进口边位置的叶轮,基于Fluent软件,采用标准k-ε模型、SIMPLEC算法对其进行了全流场数值计算,对不同进口边位置的叶轮出口断面的压力场、湍流场和速度场进行了比较,并结合试验分析了进口边位置对深井离心泵水力性能的影响。结果表明,适当延伸叶轮进口边,增加后流线的长度,可以减小叶轮出口的湍流强度,改善流场分布;可以相对减小叶轮进口直径和叶轮进口的冲击损失,提高深井离心泵的水力性能。
- 周岭施卫东陆伟刚黄萍裴冰
- 关键词：深井离心泵叶轮流场水力性能数值模拟
- 基于CFD的汽车水泵优化设计被引量：9
- 2013年
- 以时均Navier-Stokes方程作为基本控制方程,对某款WP7柴油机冷却水泵的原模型进行优化设计,并采用CFX提供的标准k-ε双方程湍流模型及多相流模型进行全流场数值计算.为了提高数值计算的精度,采用结构化网格处理技术进行六面体网格划分.对比分析原模型泵及优化模型泵的压力分布、湍动能分布、气泡体积分数分布、外特性及汽蚀性能,结果表明:优化模型泵的叶轮叶片进口处的湍动能及气泡体积分数明显低于原模型泵;优化模型泵的外特性及汽蚀性能也优于原模型泵;在泵的其他几何参数保持不变情况下,叶轮叶片进口前伸并增加一定的斜度,不仅能够减少叶片进口处的冲击损失,提高泵的外特性,使计算扬程提高约3.16 m,还可以极大地改善叶片进口处液体的流动,改善泵的汽蚀性能,使临界汽蚀余量降低约1.10 m;通过对比模型泵的试验值与模拟值,发现两者之间存在一定的误差,但整体变化趋势一致.
- 施卫东裴冰陆伟刚王川李伟
- 关键词：汽车水泵叶轮叶片汽蚀性能外特性
