司艳雷
- 作品数：11 被引量：116H指数：6
- 供职机构：江苏大学能源与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程更多>>
- 旋流自吸泵内部流场的数值模拟被引量：22
- 2008年
- 采用雷诺时均N-S方程和标准k-ε湍流模型,应用三维非结构四面体网格建模,选用旋转流体机械模型中的多重参考坐标系模型(MRF),对设计工况下旋流自吸泵叶轮和蜗壳耦合的三维不可压缩湍流流场进行了数值模拟,得到了其内部流场的压力分布和速度分布情况.对叶轮内部的相对速度流场和压力场进行了细致的分析,证实了叶轮和蜗壳由于相对位置不同,相互作用而引起的叶轮内部流场具有一定的非对称性.对蜗壳速度流场进行了分析,得到了蜗壳内靠近叶轮出口处的速度值较大的结论,并指出,由于蜗壳结构复杂而导致的内部流动紊乱,会造成一定的损失.另外,还对导壁附近区域和分离室内流场进行了深入研究,揭示了导壁附近区域和分离室内存在旋涡这一现象,并对旋涡形成的原因进行了分析和探讨.
- 王春林司艳雷郑海霞彭娜赵佰通张浩
- 关键词：旋流自吸泵数值模拟湍流流场
- 旋流自吸泵非定常流场压力脉动特性研究被引量：2
- 2009年
- 基于大涡模拟法,对旋流自吸泵内部流场进行了三维非定常数值模拟,通过设置监测点,得到了蜗壳壁面、导壁和气液分离室内的水压力脉动情况,并进行了频域分析。通过与实测扬程和功率对比,证明大涡模拟法能较准确地反映泵的流动特征。研究表明,蜗壳内压力脉动最大幅值出现在隔舌区偏向叶轮旋转方向处,导壁内流道中在流道扩散区域内压力脉动幅值也较大,说明在这两个区域的压力脉动影响泵的性能,是造成泵振动、噪声,影响泵稳定运行的重要因素。在泵体水力设计时,要对其可能产生的压力脉动加以考虑。
- 王春林司艳雷刘红光吴志旺易同祥
- 关键词：旋流自吸泵非定常压力脉动大涡模拟流场分析
- 等环量流型高比转速混流泵内部流场数值模拟被引量：5
- 2009年
- 为揭示高比转速混流泵的内部流动规律,应用商用软件F luent对其进行数值模拟。模拟中以雷诺平均N-S方程为流动控制方程,采用标准k-ε二方程模型作为修正方程,对于压力和速度耦合关系采用SIMPLE算法处理。分析了等环量流型高比转速混流泵内部的静压分布和速度分布,得出结论为:叶片进口距离轮缘较近处存在明显的负压区,叶轮与导叶体之间存在明显的动静干扰,叶轮进口处存在轻微的流动冲击,但是并没有影响流体的整体流动。通过分析,揭示了高比转速混流泵内部流动规律,为其性能改进提供了依据。
- 王春林郑海霞司艳雷彭娜
- 关键词：高比转速混流泵流型数值模拟
- 旋流自吸泵气液两相流数值模拟被引量：21
- 2009年
- 采用雷诺时均N-S方程和RNGk-ε湍流模型,使用多相流模型中的混合物模型,通过商用软件FLUENT,对自吸时旋流自吸泵内气液两相流场作了数值模拟.在对蜗壳流道和叶轮流道进行网格划分时,尺寸扭曲率为0.78.根据模拟结果,将泵内两相流场的静压分布,与单液相时的静压分布作了对比,并比较了叶轮内气相与液相相对速度的分布情况.另外,对含气率的分布情况作了分析.结果表明,自吸时气液两相状态下的静压稍小于单液相状态下的静压;泵内的主要流动是液相通过相间作用夹带气相的流动,液相速度略大于气相速度;靠近泵出口的两个叶道内,有气相的积聚,含气率较高.
- 王春林吴志旺司艳雷易同祥刘红光
- 关键词：旋流自吸泵数值模拟气液两相流含气率
- 旋流自吸泵内部湍流场大涡模拟被引量：10
- 2009年
- 旋流自吸泵蜗壳结构不同于普通泵,具有特殊的流场结构。采用大涡模拟方法和滑移网格技术,通过对设计工况下旋流自吸泵三维非定常湍流场的数值计算,捕捉到泵叶轮和蜗壳内的压力分布、速度分布和尾迹区内旋涡的结构与演化特征等重要流动信息,结果表明叶轮内部静压具有一定的非对称性。分析了分离室内漩涡形成的原因。对含气率分布的分析表明,叶轮中气相主要集中于叶片的吸力面区域。对旋流自吸泵的性能进行预测,得到了预测性能曲线,并将预测结果与性能试验结果作了对比,证明了大涡模拟法能够较准确地预测旋流自吸泵内部流动特性和性能。
- 王春林司艳雷赵佰通张浩郑海霞
- 关键词：旋流自吸泵大涡模拟湍流场
- 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
- 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
- 旋流自吸泵气液分离室结构对性能影响的预测被引量：5
- 2009年
- 针对旋流自吸泵的气液分离室是影响泵性能的重要因素.应用FLUENT软件,选用标准k-ε模型和多重参考坐标系模型,对旋流自吸泵内部三维不可压缩湍流定常流场进行了数值模拟,得到了气液分离室内部流场分布情况,并对其分布规律进行了分析.建立了性能预测模型,对不同分离室高度下的模型进行了性能预测,并将预测结果进行了对比研究.结果显示:分离室对泵基本性能影响较大,在小流量区分离室高度对效率影响很小.为了得到最好的综合性能,对于某一方案,分离室的高度存在一个最佳值.最佳值的选取可以通过CFD进行性能预测,根据对比结果进行估算.
- 崔玉松司艳雷易同祥吴志旺王春林
- 关键词：旋流自吸泵数值模拟
- 核主泵模型泵导叶进口边相对位置对泵性能的影响被引量：28
- 2008年
- 采用雷诺时均N-S方程和标准k-ε湍流模型,应用三维非结构四面体网格建模,选用旋转流体机械模型中的多重参考坐标系模型(MRF),对设计工况下两种不同导叶形式核主泵模型泵的三维湍流流场进行了数值模拟,模拟结果较好地揭示了内部流场的特征.对内部流场的静压分布特征进行了研究,发现静压从叶轮进口到球壳呈持续增加的趋势,且导叶流道的静压分布具有非对称性的特征,比较分析了两种模型泵的流线图,得到了球壳与出口管相交位置处的回流特征.研究结果可用来了解核主泵模型泵的内部流场特征,并为其水力优化设计提供有益参考.
- 王春林彭娜赵佰通司艳雷
- 关键词：导叶数值模拟
- 旋流自吸泵泵体结构参数的优化设计被引量：8
- 2009年
- 采用CFD软件通过大涡模拟,基于正交设计法对旋流自吸泵泵体进行了优化设计,研究了泵体各几何参数对旋流自吸泵性能的影响。设计了一个4因素3水平的正交方案,对数值计算的数据作了极差分析,得到了各几何参数对设计点扬程、效率,最优点的扬程、效率及最大自吸高度5个性能指标的影响的主次顺序。对于数据处理结果,通过综合平衡法分析得出了最优的参数组合。并对得到的最优参数组合进行性能试验,验证了理论计算的可靠性。计算及分析结果对旋流自吸泵性能优化设计具有一定的参考价值。
- 王春林刘红光司艳雷吴志旺易同祥
- 关键词：旋流大涡模拟
