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射流角度变化对矩形消力井水力特性的影响

水电能源科学 2024年 97-101页

作者：和云秋邱勇邱正魁田洪刘杭铭云南农业大学水利学院云南能阳水利水电勘察设计有限公司

泄水建筑物出口狭窄地形条件难以适应传统底流消能工在长度方向的布置要求时，矩形消力井成为一个可行的选择。针对泄水建筑物通常沿地面坡度布置的实际情况，采用数值模拟的方法研究了特定流量下不同射流角度对矩形消力井水力特性的影... 详细信息

泄水建筑物出口狭窄地形条件难以适应传统底流消能工在长度方向的布置要求时，矩形消力井成为一个可行的选择。针对泄水建筑物通常沿地面坡度布置的实际情况，采用数值模拟的方法研究了特定流量下不同射流角度对矩形消力井水力特性的影响。结果表明，当泄槽底坡不大于1∶6.5(θ≤8.75°)时，射流在消力井内出现明显的向上偏折（弹射）现象，不能形成淹没射流，流速衰减仅为44.5%，涡量主要集中在水流表面，消力井内水流紊动变化不大；当泄槽底坡介于1∶6.5～1∶2.5(8.75°涡量能够扩散至整个消力井，射流所引起的紊动范围增大后减小；当泄槽底坡增大至1∶2.5以上（21.80°涡量分布在射流上下两侧，水流紊动主要集中在射流附近。即淹没射流条件下，针对不同的入射角度，可合理选择井深，从而使得入射水体动能在流程范围内实现最大程度衰减。

关键词：主流流速涡量分布水流结构入射角度矩形消力井

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切向炉内炉膛及燃烧器区涡量分布的实验研究

热能动力工程 2001年第3期16卷 239-242页

作者：何伯述刁永发许晋源陈昌和清华大学煤的清洁燃烧技术国家重点实验室北京100084 西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049

首次使用六线涡量探针在切向燃烧炉 (切向炉 )的冷模上测量了其炉膛及燃烧器区域的速度及涡量分布 ,给出了描述湍流特征的参数如湍流强度、倾斜因子及平坦因子等。实验结果表明 ,燃烧器区射流一出口就出现了贴壁 ,燃烧区及燃尽区壁面附... 详细信息

首次使用六线涡量探针在切向燃烧炉 (切向炉 )的冷模上测量了其炉膛及燃烧器区域的速度及涡量分布 ,给出了描述湍流特征的参数如湍流强度、倾斜因子及平坦因子等。实验结果表明 ,燃烧器区射流一出口就出现了贴壁 ,燃烧区及燃尽区壁面附近涡量强度和湍动度都很高。

关键词：切圆煤粉炉涡量分布实验切向炉内炉膛燃烧器

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中低雷诺数下拦污栅结构动态绕流数值模拟

工程力学 2023年

作者：杨家富骆佳玲王文全四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室

拦污栅下游闸门在动态启闭过程中，拦污栅将在不同流动雷诺数下工作，其水动力动态特性备受关注。为此，基于高时空分辨率的Incompact3d开源软件构架，采用浸入边界法处理复杂流固边界，研究了拦污栅在中低流动雷诺数下（Re≤3900）的... 详细信息

拦污栅下游闸门在动态启闭过程中，拦污栅将在不同流动雷诺数下工作，其水动力动态特性备受关注。为此，基于高时空分辨率的Incompact3d开源软件构架，采用浸入边界法处理复杂流固边界，研究了拦污栅在中低流动雷诺数下（Re≤3900）的水动力特性。结果表明，在中低流动雷诺数下，拦污栅的水动力特性与前缘涡脱落和尾迹涡的生成紧密相关，升、阻力系数都呈现周期性变化趋势。随着雷诺数增大，拦污栅时间平均阻力系数呈现逐渐降低的趋势，但升、阻力系数的频率逐渐增加。同时发现在Re≤3900时，随着栅条间距的减小，拦污栅时间平均阻力系数呈现逐渐升高的趋势，但升、阻力系数的频率逐渐降低。

关键词：拦污栅水动力特性涡量分布数值模拟高保真

热力学效应对非定常空化流动结构影响的实验研究

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船舶力学 2013年第4期17卷 327-335页

作者：时素果王国玉陈广豪张敏弟北京理工大学机械与车辆学院北京100081

为了研究热力学效应对空化流动结构的影响,采用实验的方法研究了水温为6℃、25℃和45℃时绕水翼的非定常空化流场。利用高速全流场显示技术,观察了不同水温下绕水翼的空化流动形态,并利用数字粒子图像测速仪(DPIV)测量了其速度和涡量分... 详细信息

为了研究热力学效应对空化流动结构的影响,采用实验的方法研究了水温为6℃、25℃和45℃时绕水翼的非定常空化流场。利用高速全流场显示技术,观察了不同水温下绕水翼的空化流动形态,并利用数字粒子图像测速仪(DPIV)测量了其速度和涡量分布。结果表明:随着水温的升高,空穴区域减小,空穴长度减短。在相同的空化阶段,热力学效应对空泡的脱落周期影响较小,脱落周期基本不变。热力学效应对速度和涡量影响较大的区域主要集中在空化区域及其与主流区的交界面处。随着水温的升高,低速高脉动区域逐渐减小,且对应的速度值略有升高,导致速度梯度减小,湍流脉动强度降低。同时发现,涡量区域对应于流场中具有速度梯度的区域,上下涡量区域随着水温的升高减小,涡量值降低。

关键词：热力学效应 DPIV 空化形态流速分布涡量分布

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绕水翼空化流场旋涡特性分析

北京理工大学学报 2007年第9期27卷 753-755页

作者：李向宾刘淑艳王国玉张博张敏弟北京理工大学机械与车辆工程学院北京100081

为了深入了解绕水翼空化流动机理,利用数字式粒子图像测速(DPIV)系统,并辅以高速摄像机,对绕水翼流动进行了观测.观测结果表明:空化的发展对整个流场的涡量变化起决定作用.无论在空化还是无空化流场中,涡量主要集中在自水翼前后缘开始... 详细信息

为了深入了解绕水翼空化流动机理,利用数字式粒子图像测速(DPIV)系统,并辅以高速摄像机,对绕水翼流动进行了观测.观测结果表明:空化的发展对整个流场的涡量变化起决定作用.无论在空化还是无空化流场中,涡量主要集中在自水翼前后缘开始的剪切层所在区域,并形成涡带,且上下涡旋向相反;随着空化数的降低,空化区域的流场混合得更为均匀,从而使涡量的峰值逐渐减小;上下涡带逐渐靠拢,并向后延伸、拉直,同时下涡带的起始位置向后推移.

关键词：空化流动数字式粒子图像测速仪涡量分布

空气静压止推轴承自激微振动数值分析及实验研究

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振动与冲击 2019年第16期38卷 224-232页

作者：龙威王继尧李法社吴蜜蜜邓伟昆明理工大学机电工程学院昆明650500 昆明理工大学冶能工程学院昆明650093 云南西仪工业股份有限公司昆明650114

随着控制精度和工作稳定性要求的不断提高,空气静压轴承气膜内部的自激振动成为制约气浮系统进一步发展的关键问题。以圆盘型中心供气小孔节流空气静压轴承气膜内的三维自激微振动为研究对象,基于流体润滑理论和修正的速度滑移边界建立... 详细信息

随着控制精度和工作稳定性要求的不断提高,空气静压轴承气膜内部的自激振动成为制约气浮系统进一步发展的关键问题。以圆盘型中心供气小孔节流空气静压轴承气膜内的三维自激微振动为研究对象,基于流体润滑理论和修正的速度滑移边界建立了气膜的动力学模型和自激振动方程;基于平面流函数和大涡模拟方法,在确定气膜微振动形成机理的基础上,分析了三维气旋涡量分布特征和速度场变化规律;通过实验测试了气膜自激微振在三轴方向上的时域和频域特性,并分析了各轴向自激微振动的影响因素。研究表明:空气静压止推轴承的自激振动是气膜流场内三维气旋共同形成的,且沿气膜高度方向(z方向)的振动强度显著大于水平面内(x,y方向)的振动;轴承气膜内三个方向的自激振动强度都随着供气压力的增加而增加,且x,y方向自激振动的强度较z方向更为敏感;轴承气膜内三个方向自激振动的固有频率会随着供气压力的变化而改变,其中x,y方向自激振动的固有频率随供气压力增加而增长,而z方向自激振动的固有频率随供气压力的增大基本不变。

关键词：空气静压轴承自激微振动大涡模拟三维气旋涡量分布

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绕水翼空化的发展及其涡量场特性分析

北京理工大学学报 2008年第3期28卷 192-196页

作者：李向宾刘淑艳王国玉张博张敏弟北京理工大学机械与车辆工程学院北京100081

为了解空化发展与流场中涡量变化的关系,利用数字式粒子图像测速(DPIV)系统,并辅以高速摄像,对绕水翼流动进行了观测.结果表明:空化的发展对整个流场的涡量变化起决定作用.无论在空化还是无空化流场中,涡量主要集中在水翼后部的剪切层... 详细信息

为了解空化发展与流场中涡量变化的关系,利用数字式粒子图像测速(DPIV)系统,并辅以高速摄像,对绕水翼流动进行了观测.结果表明:空化的发展对整个流场的涡量变化起决定作用.无论在空化还是无空化流场中,涡量主要集中在水翼后部的剪切层所在区域,并形成涡带;随着空化数的降低,空化区域的流场混合更为均匀,从而使涡量峰值逐渐减小,同时下涡带的起始位置向后推移;在云状空化阶段,涡量聚集区由涡带转化为大涡量团的分散分布,而且影响区域明显扩大.

关键词：水翼数字式粒子图像测速(DPIV) 空化流动涡量分布

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环卫作业装备用高效低噪离心风机设计研究

建设机械技术与管理 2022年第2期35卷 73-78页

作者：周诚远周志航李亮张斌邱浩长沙中联重科环境产业有限公司湖南长沙410205 广东盈峰智能环卫科技有限公司广东佛山528300

随着环卫作业装备的新能源化与小型化发展,以及新兴作业场景(如背街小巷、公园景区)机械化率亟待提高的行业新趋势,对作业装备的高效节能和低噪作业要求越来越高。离心风机作为气力输送系统的关键部件,其高效低噪设计关键技术研究逐渐... 详细信息

随着环卫作业装备的新能源化与小型化发展,以及新兴作业场景(如背街小巷、公园景区)机械化率亟待提高的行业新趋势,对作业装备的高效节能和低噪作业要求越来越高。离心风机作为气力输送系统的关键部件,其高效低噪设计关键技术研究逐渐成为行业发展瓶颈。本文首先对离心风机气动噪声产生机理和研究方法进行了评述,并通过与频谱实验结果进行对比,验证了基于离散涡湍流模型数值模拟技术路线的可行性,进而基于该数值模拟技术重点剖析了进气口、增加短叶片、双出口设计、倾斜蜗舌等影响因素对离心风机气动性能和气动噪声的影响。研究结果表明:(1)进气口气流畸变会显著影响风机内部和出口的涡流产生和涡量分布,直圆管或弧形圆管型进气口可明显减少风机内部涡量产生,降低气动噪声;(2)增加短叶片是降低气动噪声的有效措施,优化方案出口气动噪声最大可降低5.26 dB,但对气动性能提升有限;(3)双出口设计气动性能提升较为明显,可通过在满足气动性能条件下降低风机转速达到降噪效果;(4)倾斜蜗舌设计在降低气动噪声和提升气动性能两方面的作用效果均较小。本文研究成果将为高效低噪离心风机设计提供新思路,同时为环卫装备行业气力输送系统创新设计提供一定的方法支撑。

关键词：高效低噪离散涡模拟涡量分布噪声频谱离心风机

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典型波纹翅片单元流动与传热特性的数值研究

机械设计与制造 2010年第12期 198-200页

作者：王维斌傅宪辉吴茂刚冯茺蔚牛洪成山东省科学院工业节能研究中心济南250103

以两种典型的波纹翅片单元为研究对象,在合理简化条件下给出了物理模型和数学模型,通过流固界面的传热耦合,对不同进口风速下波纹翅片单元的流动及传热和阻力特性进行了数值研究。通过对传热系数,Nu数、压降以及涡量分布的对比分析,结... 详细信息

以两种典型的波纹翅片单元为研究对象,在合理简化条件下给出了物理模型和数学模型,通过流固界面的传热耦合,对不同进口风速下波纹翅片单元的流动及传热和阻力特性进行了数值研究。通过对传热系数,Nu数、压降以及涡量分布的对比分析,结果表明:人字形翅片的传热性能优于波浪形翅片,而流动阻力性能却没有明显的劣势,其主要原因是翅片流场中涡流的产生与耗散存在差异。

关键词：典型波纹翅片单元流动及传热传热特性数值研究 typical transfer of flow 阻力性能阻力特性研究对象物理模型涡量分布数学模型流固界面对比分析传热性能传热系数传热耦合