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叶片厚度对喷水推进轴流泵空化性能的影响

船舶工程 2021年第3期43卷 61-66页

作者：赵春生李臣李普泽江苏海事职业技术学院轮机电气与智能工程学院南京211170 大连推进器有限责任公司辽宁大连116026

采用三维雷诺平均N-S方程和标准k-ε湍流模型对不同叶轮叶顶厚度参数的喷水推进轴流泵流场和性能进行数值仿真。计算中选取的叶顶厚度参数分别为叶顶最大厚度(3 mm、5 mm、7 mm和9 mm)和不同叶顶最大厚度位置(20%c、40%c、60%c和80%c)... 详细信息

采用三维雷诺平均N-S方程和标准k-ε湍流模型对不同叶轮叶顶厚度参数的喷水推进轴流泵流场和性能进行数值仿真。计算中选取的叶顶厚度参数分别为叶顶最大厚度(3 mm、5 mm、7 mm和9 mm)和不同叶顶最大厚度位置(20%c、40%c、60%c和80%c)。计算结果表明:在小流量工况下,随着叶顶最大厚度的增加,水力效率上升;当流量超过444 kg/s时,水力效率下降,且在相同的流量下,最高效率点下降,抗空化性能下降;随着叶顶最大厚度位置向后移动,喷泵最佳工况区域向小流量方向移动,且最佳工况区范围变窄;当最大叶顶厚度位置靠近进出口位置时,叶片进口侧靠近叶根区域易产生局部空化。由此可知,选择合理叶顶最大厚度位置,可有效提高抗汽蚀特性,避免发生局部空化。

关键词：喷水推进轴流泵叶片厚度数值模拟空化性能

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叶片厚度分布对两级离心泵空化性能的影响

能源研究与信息 2023年第1期39卷 37-46页

作者：李乐陈二云李国平杨爱玲徐磊上海理工大学能源与动力工程学院/上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093 上海船舶设备研究所上海200031

针对叶片厚度分布对两级离心泵空化性能的影响,通过对第一级叶轮叶片的厚度分布进行优化,研究其对泵外特性、压力脉动以及流体激励力的影响。结果表明:采用线性厚度分布的对称叶片时,前缘厚度对空化性能的影响最大,叶片越薄,泵的抗空化... 详细信息

针对叶片厚度分布对两级离心泵空化性能的影响,通过对第一级叶轮叶片的厚度分布进行优化,研究其对泵外特性、压力脉动以及流体激励力的影响。结果表明:采用线性厚度分布的对称叶片时,前缘厚度对空化性能的影响最大,叶片越薄,泵的抗空化能力越强;随着尾缘变厚,压力脉动幅值向叶轮进口方向偏移,且随着叶片厚度减小,压力脉动幅值相应减小。第一级叶轮流道内的压力脉动主频为干涉叶频,保留高幅低频的宽频特征,所受空间三向力的脉动主频为2倍叶频,轴向力较小,脉动幅值较低,径向力的主要信号成分是叶频和2倍叶频。

关键词：两级离心泵叶片厚度压力脉动激励力

任意空间曲面三元叶轮叶片厚度对气动性能的影响

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工程热物理学报 2020年第2期41卷 354-360页

作者：席光唐永洪田玉宝张梅西安交通大学能源与动力工程学院

以任意空间曲面三元闭式叶轮为对象,研究了不同展向和流向叶片厚度分布方案对离心压缩机气动性能的影响。数值结果表明:对等厚叶片沿展向和流向进行合理地削薄,均能在基本不改变小流量工况性能的情况下,显著提升大流量工况的性能。展向... 详细信息

以任意空间曲面三元闭式叶轮为对象,研究了不同展向和流向叶片厚度分布方案对离心压缩机气动性能的影响。数值结果表明:对等厚叶片沿展向和流向进行合理地削薄,均能在基本不改变小流量工况性能的情况下,显著提升大流量工况的性能。展向削薄叶片和流向削薄叶片带来的性能提升幅度可以叠加,通过组合叶片厚度分布改型,本文压缩机设计工况点等熵效率提升了约2.08%。相比于沿流向削薄前缘和尾缘厚度,沿展向削薄叶尖厚度具有更大的性能提升能力。研究工作为三元闭式离心压缩机叶轮的优化设计提供了有益的参考。

关键词：任意空间曲面闭式离心叶轮叶片厚度性能改进

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诱导轮叶片厚度对凝结水泵性能的影响分析

化工设备与管道 2022年第5期59卷 69-76页

作者：许陈栋倪君辉余敏余伟平王正初浙江科技学院机械与能源工程学院浙江杭州310023 台州学院智能制造学院浙江台州318000 浙江水泵总厂有限公司浙江临海317000

为了探究诱导轮叶片厚度对水泵性能的影响,以某型号的大流量凝结水泵为研究对象,基于SSTk-ω湍流模型,采用有限体积法分别对诱导轮叶片厚度为1、3、5mm的凝结水泵在不同流量和不同进口压力的条件下进行数值模拟,得出叶片厚度对诱导轮外... 详细信息

为了探究诱导轮叶片厚度对水泵性能的影响,以某型号的大流量凝结水泵为研究对象,基于SSTk-ω湍流模型,采用有限体积法分别对诱导轮叶片厚度为1、3、5mm的凝结水泵在不同流量和不同进口压力的条件下进行数值模拟,得出叶片厚度对诱导轮外特性及水泵的外特性和汽蚀性能的影响。结果表明:诱导轮叶片厚度越小,诱导轮的扬程就越大,但是对凝结水泵外特性影响较小;相同条件下流量越大,水泵越容易发生汽蚀;诱导轮叶片厚度越小,对水泵汽蚀的抑制效果越优。研究结果可为类似泵的诱导轮几何设计提供理论参考。

关键词：凝结水泵诱导轮叶片厚度计算流体力学

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叶片厚度对低比转数离心泵性能的影响

排灌机械工程学报 2015年第12期33卷 1033-1037页

作者：赵伟国刘明刘宜盛建萍宋启策兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 甘肃省流体机械及系统重点实验室甘肃兰州730050

为了研究叶片厚度对低比转数离心泵性能的影响,选取一比转数为48的离心泵为研究对象.在离心泵其他几何参数给定的条件下,通过改变圆柱形叶片厚度,构造了5种不同叶片厚度的叶轮.基于标准k-ε湍流模型,采用SIMPLE算法,在6种不同工况下分... 详细信息

为了研究叶片厚度对低比转数离心泵性能的影响,选取一比转数为48的离心泵为研究对象.在离心泵其他几何参数给定的条件下,通过改变圆柱形叶片厚度,构造了5种不同叶片厚度的叶轮.基于标准k-ε湍流模型,采用SIMPLE算法,在6种不同工况下分别对其进行全流场数值模拟,对比分析了叶片厚度对泵的外特性及内部流场的影响,得出了叶片厚度对泵水力性能的影响规律.结果表明:叶片厚度在一定范围内,随着叶片厚度的增大,泵的最优工况点向小流量偏移,最高效率略有提高;同时随着叶片厚度的增加,泵在设计工况下运行时的湍动能损失不断增大;在满足叶片结构强度的前提下,选取合理的叶片厚度,可确保离心泵具有较好的水力性能.

关键词：离心泵叶片厚度数值模拟性能分析

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叶片厚度对低比转速离心泵性能影响的研究

热能动力工程 2015年第3期30卷 442-446,498页

作者：宋文武金永鑫符杰徐耀刚西华大学能源与动力工程学院四川成都610039

在低比转速离心泵的设计过程中,叶片厚度对叶轮性能的影响很少被考虑。在运用速度系数法设计叶轮时,也只是将叶片厚度的影响放在排挤系数的因数中参与扬程计算,没有从根本上研究叶片厚度与低比转速离心泵叶轮性能的关系。本研究运用数... 详细信息

在低比转速离心泵的设计过程中,叶片厚度对叶轮性能的影响很少被考虑。在运用速度系数法设计叶轮时,也只是将叶片厚度的影响放在排挤系数的因数中参与扬程计算,没有从根本上研究叶片厚度与低比转速离心泵叶轮性能的关系。本研究运用数值模拟方法对叶片出口厚度δ2=5、10和15 mm 3种方案进行分析,计算工况范围取(0.2-1.4)Qd。结果显示:出口处叶片厚度增加会改变叶轮出口处喉部条件,对流道内的流动情况产生影响;叶片厚度增加会使扬程和效率有所提高,同时轴功率也随之增加。

关键词：低比转速离心泵叶片厚度离心叶轮性能预测

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叶轮叶片厚度对混流式核主泵能量性能的影响

核动力工程 2020年第1期41卷 28-32页

作者：王强磊赖喜德叶道星西华大学能源与动力工程学院成都610039 西华大学流体及动力机械教育部重点实验室成都610039

为了分析混流式核主泵叶轮叶片厚度对能量性能的影响和进行流体动力优化,以某公司制造的100型混流式核主泵为研究对象,选取叶轮叶片厚度作为优化设计变量,分别设计了3种不同叶片厚度的叶轮。首先对原始模型进行数值模拟及性能预测,通过... 详细信息

为了分析混流式核主泵叶轮叶片厚度对能量性能的影响和进行流体动力优化,以某公司制造的100型混流式核主泵为研究对象,选取叶轮叶片厚度作为优化设计变量,分别设计了3种不同叶片厚度的叶轮。首先对原始模型进行数值模拟及性能预测,通过与原始模型试验数据的对比分析,确定了合理的数值模拟方法和验证性能预测的可靠性。对3种不同叶片厚度的叶轮进行全流道的数值计算分析,预测分析不同叶片厚度对核主泵外特性以及内部流场分布的影响。分析结果表明:相同流量工况下,随着叶轮叶片厚度的减薄,核主泵的扬程增加,效率降低。由于空间导叶的特殊结构,叶轮叶片减薄使导叶叶片进口处出现回流现象,增加了导叶内的流动损失,且全流道内的压力整体较高。因此,适当地增加叶片厚度有助于提高具有特殊空间导叶结构的核主泵效率和保证核主泵运行的可靠性。

关键词：核主泵叶片厚度叶轮能量性能

叶片厚度对矿井排水系统轴流泵工作特性的影响研究

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机械管理开发 2022年第11期37卷 84-85,88页

作者：刘海云晋中职业技术学院山西晋中030600

由于煤矿井下工作环境恶劣,井下排水系统的水泵在工作时普遍存在水力损失大、工作效率低、汽蚀严重的问题。针对轴流泵叶片厚度对矿井排水系统工作特性的影响进行研究,以流体动力学为基础,对不同厚度叶片工作时的静压分布、效率等情况... 详细信息

由于煤矿井下工作环境恶劣,井下排水系统的水泵在工作时普遍存在水力损失大、工作效率低、汽蚀严重的问题。针对轴流泵叶片厚度对矿井排水系统工作特性的影响进行研究,以流体动力学为基础,对不同厚度叶片工作时的静压分布、效率等情况进行研究。通过分析最终得出,轴流泵的叶片厚度薄时的总体工作特性要优于厚型叶片泵的工作特性,为优化排水系统轴流泵叶片性能、提升工作可靠性奠定了基础。

关键词：叶片厚度排水系统轴流泵工作特性内部流场

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叶片厚度对轴流泵性能影响及内部流场分析

农业工程学报 2012年第18期28卷 75-81,F0003,F0004页

作者：沙毅侯丽艳浙江科技学院机械与汽车工程学院杭州310023 烟台冰轮股份有限公司烟台264000

为研究叶片厚度对轴流泵性能影响及其内部流场变化规律,该文采用圆弧法和流线法进行比转速550、转速2900r/min的QY90-4.4-1.5型潜水轴流泵水力模型设计,完成产品开发及样机型式试验。通过加厚叶轮叶片进行对比试验,阐明泵流量—扬程、... 详细信息

为研究叶片厚度对轴流泵性能影响及其内部流场变化规律,该文采用圆弧法和流线法进行比转速550、转速2900r/min的QY90-4.4-1.5型潜水轴流泵水力模型设计,完成产品开发及样机型式试验。通过加厚叶轮叶片进行对比试验,阐明泵流量—扬程、流量—轴功率和流量—效率曲线产生差别的原因。采用计算流体动力学(CFD)方法进行叶片厚度对流场影响的数值计算,得到最优工况叶片表面相对速度分布和不同工况叶片表面静压分布。经过分析,阐明薄叶片总体性能优于厚叶片,但抗汽蚀性能可能劣于厚叶片。厚叶片翼型脱流、叶片进出口出现回流及二次流情况更为严重,水力损失较大,是泵效率等性能参数偏低的主要原因。

关键词：水力模型流场流量轴流泵叶片厚度性能试验计算流体动力学