肖业祥
- 作品数：59 被引量：170H指数：8
- 供职机构：清华大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点实验室开放基金江苏省“青蓝工程”基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理交通运输工程水利工程机械工程更多>>
- 喷针开度对冲击式水轮机转轮水力性能影响研究
- 2024年
- 冲击式水轮机是一种适用于中高水头段水力资源开发的流体机械,在我国西南地区高水头水力资源的开发中有着广阔的应用前景。本文以西藏紫霞水电站冲击式水轮机模型机转轮为研究对象,在5个不同的喷针开度下分别进行了转轮内部三维非定常多相流动数值模拟,分析了喷针开度对转轮水力性能与内部流动特性的的影响。预测结果显示转轮水力效率随开度上升而先上升后下降,在设计开度下水力效率最优。在0.75~1.60倍设计流量区间中,转轮水力效率的变化幅度小于1%。根据3个典型开度下转轮水斗内部非定常流动过程的对比分析,发现大开度工况时,水斗缺口处会发生水膜流的漏流现象,喷针开度越大时的泄漏量也越大,从水斗缺口处的漏流现象是其水力损失加剧的主要流动原因。研究为紫霞水电站230 MW大型冲击式水轮转轮水斗的水力优化设计提供了重要参考。
- 李彦浩刘子实肖业祥梁权伟刘洁王钊宁
- 关键词：水力性能
- 冲击式水轮机转轮水斗汛期泥沙磨损特性分析
- 2024年
- 泥沙磨损是冲击式水轮机水力部件失效的主要原因之一,特别是在汛期时,过机泥沙含量会大幅增加,而转轮水斗表面的挟沙三相流动过程复杂,其磨损问题会更为严重。本文以规划建设的西藏紫霞电站冲击式水轮机为研究对象,根据设计院提供的电站实测泥沙特性数据,采用Mansouri磨损模型和欧拉-拉格朗日方法对泥沙颗粒在转轮水斗表面的流动过程进行了三相流动数值模拟,分析了电站在汛期高泥沙浓度下颗粒的流动特性以及水斗表面的磨损分布。预测的水斗表面磨损分布与文献中实测的较为一致,预测结果表明水斗主要磨损区分布在靠近水斗根部的出水边附近以及缺口边附近;磨损分布和冲击次数的分布相似度最高,冲击次数对泥沙磨损的影响很大。
- 李彦浩朱逸林肖业祥刘洁梁权伟李海军
- 关键词：冲击式水轮机
- 竖直突扩管内含沙流及磨损特性预测
- 泥沙磨损问题广泛存在于水力机械中，也是流体机械方面的研究难点问题。突扩管是一种较为常见的流动结构，由于管径的突然扩大，扩散段内的流体会产生流动分离及再附着等复杂流动现象，突扩管内的含沙流动及其对管道的磨损特性是一种非常基...
- 郭豹肖业祥王正伟安守皇罗永要
- 关键词：固液两相流CFD
- 非定常水斗表面自由水膜的流动机理被引量：8
- 2006年
- 冲击式水轮机水斗内非定常自由水膜的流动非常复杂,至今还没有足够精确的数值方法来模拟这种流动.文中分析了非定常水膜流的流动机理,根据N-S方程推导出了水斗表面流体粒子在转动坐标系中的相对运动控制微分方程,依据控制微分方程编写出了数值解析软件并对水斗内的水膜流动进行了数值模拟,定量地得到了某模型水轮机水斗内部流动的速度场、能量场.对比一系列水膜流态分布,数值解析得到的结果与试验观测结果基本相吻合,最优工况下的水力效率与模型试验数据的误差为0.33%.
- 肖业祥韩凤琴久保田乔
- 关键词：水轮机水斗数值模拟
- 基于固液两相流的纸浆泵磨损预测被引量：14
- 2015年
- 分别采用Euler-Euler和Euler-Lagrange两相流模型对离心式纸浆泵进行了数值模拟,考虑叶轮间隙流动,预测了泵的磨损特性.欧拉方法采用Particle两相流模型,壁面的磨损程度与固相体积分数和滑移速度相关.拉格朗日模型采用Finnie磨损预估模型.开式叶轮纸浆泵多个流量工况的计算结果显示,欧拉方法预测的叶片和前盖板在设计流量下磨损严重,压水室在小流量工况时磨损严重.拉格朗日方法显示叶片和前盖板的磨损最严重,磨损率随流量增加先增大后减小,压水室和后盖板的磨损率逐渐减小.2种模型预测的叶轮与前盖板磨损严重的现象与实际吻合;拉格朗日模型可定量分析磨损部位和磨损程度等特性.本研究为纸浆泵的两相流数值模拟和磨损特性研究提供了一定参考.
- 杨凌波肖业祥唐兵王正伟
- 关键词：纸浆泵开式叶轮固液两相流数值模拟
- 混流式水泵水轮机小导叶开度S特性区流动特性分析
- 混流式水泵水轮机普遍存在S特性区,严重影响机组的安全稳定运行,其产生的内在原因和解决方法是目前研究难点.本文以模型水泵水轮机为研究对象,对小导叶开度在水轮机及反水泵等多个工况点进行了整体流道的数值计算,探讨小导叶开度下S...
- 朱伟肖业祥姚洋阳曾崇济罗永要王正伟
- 关键词：混流式水泵水轮机流动特性
- 文献传递
- 相对轨迹在冲击式水轮机非定常流研究中的应用被引量：5
- 2006年
- 从设计角度描述了射流相对轨迹的基本概念,并应用于冲击式水轮机计算流体动力学,特别将相对轨迹的概念与动画解析法相结合预测射流与水斗的各种干涉,以及在不同水斗数、不同比转速和不同射流膨胀率下所对应的损失。结果表明,相对轨迹与计算流体力学的结合是冲击式水轮机优化设计的有效工具。
- 韩凤琴郑爱玲肖业祥久保田乔
- 关键词：冲击式水轮机射流非定常流
- 干气密封旋转流场的宏观特性与介观速度场的逻辑关系研究被引量：3
- 2020年
- 旋转流场中的流体流动比较复杂,特别是在高转速、微尺度工况时,流场中的流体流态及其判断方法缺乏完备的理论模型.选择干气密封作为高速旋转流场的研究对象,以开启力和泄漏量作为宏观特性表征指标参数,选择剪切(周向)、径向及轴向速度分量对速度流场进行介观表述,通过Fluent软件仿真计算大跨距转速(低转速至超高转速)时的宏观、介观指标参数,研究密封性能指标参数与速度场间的内在逻辑关系.结果表明:低速旋转流场中的轴向速度分量较小,可忽略不计,转速升高会促使轴向速度分量持续增大,当转速持续增大并超过某一临界值时,轴向速度分量会出现迅速升高的情形;轴向速度分量的变化情形与微尺度流场(开启力和泄漏量)波动密切相关,是影响旋转流场流态的关键性指标参数,也是引起宏观流场特性变化的主要因素;径向速度分量的变化情形与微尺度流场泄漏量的变化规律基本一致,随着转速的增大,泄漏量的宏观性能反馈要早于开启力波动的出现.基于以上研究,同时根据管道雷诺数、流量因子判定模型及流体力学基本理论,尝试提出了基于三维速度分量的针对旋转流场流态的椭球判定模型.
- 王衍葛云路黄国庆胡琼肖业祥胡鹏
- 关键词：干气密封流态
- 水泵水轮机极小开度反水泵工况压力脉动与内流特性分析被引量：8
- 2018年
- 混流式水泵水轮机普遍存在S特性区,水轮机工况启动时机组常不能由空载直接带负载,容易进入反水泵区,导致机组并网困难。本文以模型水泵水轮机为对象,对极小导叶开度下的多个反水泵工况点进行了整体流道三维流动计算,探讨极小导叶开度下反水泵区机组的非定常流动特性。数值计算采用SAS SST-CC湍流模型,5个定常工况点计算的外特性曲线与模型试验数据吻合较好。对流量较小的工况进行非定常计算,旋转转轮9个叶道各8个测点的压力脉动结果显示,相似位置测点间的压力脉动混频幅值和频率均存在明显差异,峰峰值的差异最大达到4.2%,说明此时转轮内的流态分布很不均匀。测点离导叶越近,低频脉动的主频从0.19 fn逐渐增加到1.07 fn;动静干涉引起的20 fn脉动幅度会逐渐增强,但转轮出口位于出流与入流过渡区的测点趋势则不同。结果显示在反水泵工况区运行,转轮各叶道间的流态分布极不对称,充满了严重的流动分离和漩涡。
- 乐振春肖业祥桂中华曾崇济朱伟
- 关键词：水泵水轮机非定常流压力脉动
- 竖直突扩管内含沙流及磨损特性预测
- 泥沙磨损问题广泛存在于水力机械中,也是流体机械方面的研究难点问题。突扩管是一种较为常见的流动结构,由于管径的突然扩大,扩散段内的流体会产生流动分离及再附着等复杂流动现象,突扩管内的含沙流动及其对管道的磨损特性是一种非常基...
- 郭豹肖业祥王正伟安守皇罗永要
- 关键词：固液两相流CFD
- 文献传递
