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丁剑: 作品数：16 被引量：140H指数：8; 供职机构：江苏大学更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划江苏高校优势学科建设工程资助项目更多>>; 相关领域：机械工程农业科学动力工程及工程热物理化学工程更多>>

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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

叶片出口角影响离心泵噪声辐射数值研究被引量：18: 2014年; 运用FEM\BEM声振耦合计算方法分析叶片出口角对离心泵在水动力激励下泵壳振动辐射噪声影响。采用大涡模拟方法模拟离心泵内部瞬态流场,获得蜗壳壁面偶极子声源;对泵壳体结构进行模态分析获得结构模态响应;利用LMS Virtual Lab间接边界元IBEM声振耦合模块计算非定常流动引起的离心泵内部噪声,并与实验数据对比,验证基于LES、声振耦合的噪声数值模拟方法可行性。计算离心泵外场噪声及声辐射,研究叶片出口角度对离心泵外场噪声辐射影响。结果表明,离心泵叶片通过频率BPF处的辐射声功率随叶片出口角的增大而增大;外场噪声声压级指向性分布显示叶片出口角存在合适范围,使泵在小流量工况运行时噪声较小。; 丁剑刘厚林王勇谈明高崔建保; 关键词：离心泵大涡模拟声振耦合噪声

基于响应面法的消防泵S型叶片改进优化设计被引量：22: 2013年; 建立基于试验设计理论和响应面近似的S型叶片消防泵优化设计方法。定义最高效率、高效区范围及扬程在小流量区的稳定性为目标函数。以单级单吸离心泵MY56-50为初始模型,使用Bezier参数曲线拟合叶型曲面,得到叶片型线参数化模型。该方法以计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)的计算结果为基础,对9个叶片型线控制参数,共进行39次试验,即先进行9次单因素试验设计筛选出对目标影响显著的叶片型线控制参数,再由中心复合设计(Central compositedesign,CCD)所得的30次试验及响应面分析确定筛选参数的最优设计点。根据结果构造S型叶片型线控制参数与多目标函数的响应面近似模型,分析参数间的交互效应。对最优设计点的泵进行试验研究,CFD计算值与响应面近似值吻合,且较MY56-50模型泵在性能上有很大提高,扬程的稳定性高,完全达到消防泵的工况标准,表明基于试验设计和响应面的优化设计方法可用于S型叶片消防泵的优化设计。; 王春林彭海菠丁剑刘栋; 关键词：消防泵优化设计响应面法

基于响应面法的旋流泵优化设计被引量：13: 2013年; 以旋流泵最高效率、高效区范围及在小流量区的扬程-流量曲线稳定性为目标函数,先采用Plackett-Burman试验设计筛选结构参数,并根据结构参数对目标函数的影响将其划分为3个等级:显著因素、次显著因素和非显著因素;再由中心复合设计和Box-Behnken设计及响应面分析确定各级结构参数的最优设计点。该方法以CFD计算结果为基础,构造旋流泵的结构参数与多目标函数的响应面近似模型,分析了结构参数间的交互效应。对最优设计点的泵进行了试验研究,试验结果与CFD计算值吻合,在设计工况下效率的相对误差为4.89%,且较优化前的模型在性能上有明显改善,表明基于试验设计和响应面法可用于旋流泵的优化设计。; 王春林彭海菠丁剑赵斌娟贾飞; 关键词：旋流泵优化设计响应面法

旋喷泵复合叶轮型式及性能对比被引量：3: 2010年; 设计了两种型式的旋喷泵常用的复合叶轮,并应用CFD软件对叶轮内部流动进行了数值模拟,得到叶轮流道内压力和相对速度分布.设计时安装合适的短叶片可以减小流道的扩散程度,起到很好的分流、导流效果;通过两个模型泵的预测性能曲线对比分析表明,采用'S'形复合叶片,可满足旋喷泵性能的要求.但在2个'S'形叶片之间布置2个短叶片时,叶轮流道出现明显的旋涡,且其中一个短叶片附近有回流产生,使得水力损失增大,泵效率较低.而布置1个短叶片时泵的性能更好.; 王春林史亚婷吕亚云李长军丁剑; 关键词：旋喷泵复合叶轮数值模拟

流固耦合作用对离心泵关死点内流的影响被引量：3: 2015年; 为了揭示流固耦合作用对离心泵关死点工况下的内流影响,对一比转数为46的离心泵关死点工况下的结构场和内流场进行了流固耦合数值计算,并对离心泵关死工况下内流计算的边界条件作了详细说明.基于流固耦合计算结果,对比了流固耦合前后关死点扬程预测精度、泵内流场分布和压力脉动的差异,并给出了叶片位移变形.研究结果表明:考虑流固耦合作用对关死点扬程的预测精度影响较小;考虑流固耦合作用后叶轮各流道内的"射流-尾迹"更为明显,蜗壳扩散段的漩涡强度增加,叶轮内压力脉动也呈现出更为明显的周期性;流固耦合作用对于压力脉动幅值频率有较大影响;叶片位移变形从进口到出口逐渐增加,靠近隔舌的叶片位移变形最大.; 吴贤芳谈明高刘厚林丁剑; 关键词：离心泵全流场非定常流固耦合

离心泵叶轮出口宽度对泵腔内压力脉动分布的影响被引量：18: 2015年; 在试验和数值模拟相互验证的基础上,开展叶轮出口宽度对离心泵泵腔内压力脉动分布影响的研究.通过试验和数值计算获得离心泵的外特性、泵腔内静压分布、泵腔内压力脉动分布及泵体表面的压力脉动幅值分布,并进行对比分析,结果表明:前泵腔内静压和压力脉动幅值随出口宽度的增大而增大,随半径的减小而增大;后泵腔内静压和压力脉动随出口宽度和半径的变化不十分明显.综合考虑外特性和压力脉动,在比转数ns=97时叶轮出口宽度与叶轮出口直径之比应小于0.06;为了使压力脉动在泵腔内有效地衰减,出口宽度与前腔间隙的比值在1.81附近时最佳.研究结果可用于指导离心泵叶轮的优化设计.; 戴菡葳刘厚林丁剑谈明高王勇; 关键词：离心泵压力脉动

离心泵关死点内部流动数值模拟被引量：1: 2013年; 采用非定常雷诺时均方法结合SST湍流模型,对一比转数为86.44的离心泵零流量工况下的内部流动进行了三维全流场数值模拟。基于数值模拟结果,预测了离心泵关死点扬程并与试验结果进行了比较,同时分析了关死点内部流动规律。研究结果表明,CFD预测的关死点平均扬程误差为4.7%;流道1的进口和出口各有一个旋转方向相反的漩涡,2个漩涡在一个周期内会各自发生不同的状态改变,且呈现明显的周期变化;蜗壳扩散段的绝对速度接近于零,流道1内叶片工作面的高速区面积先增加后减小;蜗壳内的静压分布变化明显,流道1的工作面出口处高压区面积随着叶轮的旋转不断减小;泵进口始终存在着6个大小不同的漩涡,且这6个漩涡基本堵塞了整个流道。; 吴贤芳刘厚林谈明高崔建保丁剑; 关键词：离心泵全流场非定常数值模拟

叶轮出口宽度对离心泵噪声辐射影响的分析与试验被引量：18: 2013年; 为研究叶轮出口宽度对离心泵在水动力激励下泵壳振动辐射噪声的影响,该文以一台单级单吸离心泵为研究对象,保持泵体和叶轮其他几何参数不变,运用FEM\BEM(finite element method\boundary element method)声振耦合计算和试验测量方法进行了叶轮出口宽度分别为10、8和12mm的噪声辐射分析。采用大涡模拟方法对离心泵内部瞬态流场进行计算,得到蜗壳壁面偶极子声源。在对泵壳体结构进行模态分析的基础上,利用LMSVirtualLab的间接边界元IBEM声振耦合模块计算非定常流动引起的离心泵内部噪声,并进行了试验验证,在此基础上,对离心泵外场噪声及其声辐射进行计算,并研究了叶轮出口宽度对离心泵外场噪声辐射的影响。结果表明,离心泵叶片通过频率处的辐射声功率随着叶轮出口宽度的增大而增大;叶轮出口宽度存在一个合适的取值范围,使得各流量工况下外场噪声声压级较小;综合考虑离心泵能量性能与外场噪声,叶轮出口宽度为10mm时,离心泵综合性能较优。研究结果可为低振动低噪声离心泵的水力优化设计提供参考。; 刘厚林丁剑谈明高崔建保王勇; 关键词：噪声振动大涡模拟

旋流自吸泵突台结构数值模拟及对性能的影响被引量：4: 2010年; 基于大涡模拟方法,设定适当的边界条件,利用三维非结构四面体网格进行网格划分,采用有限体积法对控制方程进行离散,应用CFD软件Fluent对旋流自吸泵的内部三维湍流流场进行数值计算,得到泵内部流场的分布情况以及突台附近区域的流动情况.为了研究突台结构对性能的影响,对应不同突台结构,分别计算了不同工况下的流动情况,预测旋流自吸泵的宏观性能并绘制了性能曲线.通过对数值模拟结果的分析和对比,在获得旋流自吸泵宏观性能曲线的基础上,分析突台附近区域的内部微观流场与宏观外部特性之间的关系.结果表明,突台结构对扬程、效率影响较大,而对于功率影响较小.基于CFD辅助设计,通过对突台尺寸参数不同方案的性能的对比分析,获得突台尺寸参数的最佳值,从而为泵的改进设计提供参考.; 王春林丁剑史亚婷吕亚云李长军; 关键词：旋流自吸泵大涡模拟

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