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冰阻塞对倒车螺旋桨空化和水动力性能的影响

中国造船 2022年第3期63卷 83-92页

作者：郑思洁周利丁仕风高俊亮江苏科技大学船海学院镇江212003

针对极地船舶在冰区航行时空泡对螺旋桨倒车性能的影响,采用敞水螺旋桨模型试验和基于RANS黏流CFD数值模拟的方法,开展双向破冰船螺旋桨在冰阻塞环境下倒车性能研究。研究结果表明,在空泡数σ为4.0和1.5,冰-桨距离L/D从0.7减小到0.3时,... 详细信息

针对极地船舶在冰区航行时空泡对螺旋桨倒车性能的影响,采用敞水螺旋桨模型试验和基于RANS黏流CFD数值模拟的方法,开展双向破冰船螺旋桨在冰阻塞环境下倒车性能研究。研究结果表明,在空泡数σ为4.0和1.5,冰-桨距离L/D从0.7减小到0.3时,推力系数和扭矩系数呈现先增加后减小的趋势,空泡覆盖面积增加。在进速系数J=0.55、空泡数σ=1.5时,螺旋桨倒车性能最差。对于这一工况,当冰-桨距离L/D从0.7减小到0.3时,推力系数从0.141增加到0.147,然后减小到0.137,扭矩系数从0.023 1增加到0.023 9,然后减小到0.022 8;冰-桨距离L/D=0.3时近冰块桨叶吸力面上空泡覆盖面积约为L/D=0.7时的3倍,螺旋桨尾流在冰阻塞影响下偏转了14°。这项研究可为极地船舶冰区螺旋桨设计提供技术支持。

关键词：冰区螺旋桨倒车冰阻塞空化性能水动力性能

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基于正交试验的离心泵空化性能优化设计

邵阳学院学报（自然科学版） 2018年第3期15卷 26-33页

作者：王玉勤丁泽文霍新旺季海龙巢湖学院机械与电子工程学院安徽合肥238000

针对当前离心泵在使用过程中抗空化性能差的问题,在现有IH80-50-250型化工离心泵的基础上,建立以泵汽蚀余量为目标函数的优化数学模型,采用正交试验对离心泵进行优化设计。基于L_(16)(4~5)正交表,选取叶轮进口直径、叶轮出口直径、叶片... 详细信息

针对当前离心泵在使用过程中抗空化性能差的问题,在现有IH80-50-250型化工离心泵的基础上,建立以泵汽蚀余量为目标函数的优化数学模型,采用正交试验对离心泵进行优化设计。基于L_(16)(4~5)正交表,选取叶轮进口直径、叶轮出口直径、叶片进口安放角、叶片出口安放角和叶片包角5个参数制定出16组正交试验方案。使用计算流体动力学技术对16组离心泵模型进行流场模拟,采用极差分析得到各参数对优化指标的影响顺序,并获得一组最优方案。采用Pump Linx软件模拟得到原型泵与优化泵在不同工况下的泵汽蚀余量以及在额定转速下离心泵的蒸汽质量分数,对比结果表明,优化泵的泵汽蚀余量和蒸汽质量分数分别降低了28.87%和21.02%,提高了离心泵的抗空化能力,验证了正交试验方法的可行性和准确性,为离心泵的优化设计提供了参考。

关键词：离心泵正交试验空化性能泵汽蚀余量蒸汽质量分数

三种湍流模型对导管螺旋桨空化性能计算的比较

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中国舰船研究 2013年第2期8卷 73-79页

作者：李超周其斗潘雨村陶山海军工程大学舰船工程系湖北武汉430033

借助CFD软件,采用Rayleigh-Plesset空化模型和三种湍流模型对导管螺旋桨进行不同空化数条件下的空化性能计算,通过与试验数据对比,分析不同湍流模型、不同空化数对计算结果的影响。分析结果表明:k-ω模型计算更加稳定,更加容易收敛,精... 详细信息

借助CFD软件,采用Rayleigh-Plesset空化模型和三种湍流模型对导管螺旋桨进行不同空化数条件下的空化性能计算,通过与试验数据对比,分析不同湍流模型、不同空化数对计算结果的影响。分析结果表明:k-ω模型计算更加稳定,更加容易收敛,精度也相对较高,因而与k-ε模型和RNG k-ε模型相比更适于对导管螺旋桨的空化性能进行计算;在空化数或进速系数较小的条件下,空化相对较剧烈,计算的相对误差较大,需要采用更加精确的空化模型或通过进一步提高网格质量来提高计算精度;另外,与k-ε模型和RNG k-ε模型相比,k-ω模型对空化数较敏感,对不同空化数条件下计算的相对误差变化较大。

关键词：湍流模型 CFD 空化导管螺旋桨空化性能

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部分流低温流体循环泵空化性能预测

低温物理学报 2021年第3期43卷 176-186页

作者：邵雪胡康李晓明辽宁工业大学土木建筑工程学院中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心

为了对部分流低温流体(液氮)循环泵空化特性进行预测.基于软件ANSYS-FLUENT,计算选用Stardard k-ε湍流模型，Simplec压力耦合方式，进行空化前MRF模型定常计算，添加两相流参数，选取Singhal-et-al空化模型，添加两相参数，考虑液-气... 详细信息

为了对部分流低温流体(液氮)循环泵空化特性进行预测.基于软件ANSYS-FLUENT,计算选用Stardard k-ε湍流模型，Simplec压力耦合方式，进行空化前MRF模型定常计算，添加两相流参数，选取Singhal-et-al空化模型，添加两相参数，考虑液-气密度比对低温流体液氮泵内能量的传递和交换的影响，得到气液动量、质量和能量守恒方程，利用RNG k-ε湍流模型，Simplec压力耦合方式，对不同进液压力条件下，部分流低温流体(液氮)循环泵空化特性进行全流域空化数值计算.进行泵空化特性试验，在额定转速下，随着泵前流体压力的降低呈现的空化性能，数值计算与试验测得的泵头数值最大偏差在10%以内，曲线吻合性较好，泵内流场空化发生伴有显著的压头下降，空化过程增强，空化区变大，液相和汽相相互拖拽能力增强，空化核心区由叶顶背压部分扩散到整个流道，汽液界面不清晰，直至断流.本文采用的计算方法和研究结果为低温流体循环泵内部流体空化的诊断和性能优化提供了一定依据.

关键词：低温循环泵空化性能数值计算空化试验

叶片包角对高比转速离心泵空化性能的影响研究

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水泵技术 2018年第1期 5-9,15页

作者：万伦宋文武陈建旭虞佳颖罗旭西华大学能源与动力工程学院成都610039

为了研究叶片包角对高比转速离心泵空化性能的影响,本文基于CFturbo和UG软件,利用CFX中的RNG k-ε湍流模型和Rayleigh-Plesset空化模型,对比转速为185的离心泵分别探讨其叶片包角为90°、95°、100°、105°、110°时该离心泵的空化特... 详细信息

为了研究叶片包角对高比转速离心泵空化性能的影响,本文基于CFturbo和UG软件,利用CFX中的RNG k-ε湍流模型和Rayleigh-Plesset空化模型,对比转速为185的离心泵分别探讨其叶片包角为90°、95°、100°、105°、110°时该离心泵的空化特性。结果表明,叶片包角对高比转速离心泵外特性有显著的影响,其泵的扬程随叶片包角的增大而减小,且小流量时随包角的增大效率增加,大流量时则反之;同时随叶片包角增大,进口低压区的面积增大,进口空泡体积分数减小,离心泵的内部流动更加平顺光滑,叶片背面的旋涡消失,叶轮流道内的流线越趋于叶片的形状;叶片包角大小与离心泵的进口湍动能呈负相关;说明包角越大,高比转速离心泵的抗空蚀性能越好。

关键词：高比转速离心泵空化性能包角数值模拟

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用CFD预测水轮机的空化性能

国外大电机 2000年第1期 68-71页

作者：赵越

预测水力机械的空化性能是水力学界迫切需要解决的最重要的问题之一。本文介绍了预测空化的数值方法。这些方法可直接在工业上应用，包含有一个单的纳维－斯托克斯方程紊流解的后置程序来确定空化情况。

关键词：水轮机空化性能 CFD 预测

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泵空化性能分析及优化设计

流程工业 2020年第5期 41-44页

作者：陈海恩杨巍李岚翔江苏虹港石化有限公司合肥华升泵阀股份有限公司

PTA装置用G-410A/B泵空化性能分析及优化设计——PTA装置是国内生产精对苯二甲酸最常用的装置之一,在其运行过程中关键设备G-410A/B泵频繁出现故障现象。本文以G-410A/B泵为研究对象,采用数值模拟和现场测试的方法对其内部流场进行了分... 详细信息

PTA装置用G-410A/B泵空化性能分析及优化设计——PTA装置是国内生产精对苯二甲酸最常用的装置之一,在其运行过程中关键设备G-410A/B泵频繁出现故障现象。本文以G-410A/B泵为研究对象,采用数值模拟和现场测试的方法对其内部流场进行了分析,提出了相应的改进措施。结果发现,该泵在设计工况下时,泵内部已出现少量气泡,随着流量的减小,气泡量明显增多;通过现场测试发现,该泵的振频主要体现在流体激振,在高频是出现了明显的波动,表现出明显的汽蚀现象;经过优化后的新泵,无论是内部流场,还是外特性均均能满足设计要求,汽蚀性能得到了明显改善。研究成果能够为类似泵高频振动分析提供参考。

关键词：汽蚀性能汽蚀现象精对苯二甲酸空化性能高频振动流体激振 PTA装置内部流场

灯泡式水轮机非协联工况下空化性能的试验研究

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水电站机电技术 2015年第6期38卷 4-6,17页

作者：卢池陈梁年姚丹东芝水电设备(杭州)有限公司浙江杭州310020

以某比转速灯泡式水轮机为例,利用模型试验的方法对其协联工况和非协联工况的空化性能进行了研究,通过试验结果的对比和分析,得出如下规律:在整个运行范围内水头不变的情况下,灯泡式水轮机在某一固定转轮叶片角度运行时,无论模型水轮机... 详细信息

以某比转速灯泡式水轮机为例,利用模型试验的方法对其协联工况和非协联工况的空化性能进行了研究,通过试验结果的对比和分析,得出如下规律:在整个运行范围内水头不变的情况下,灯泡式水轮机在某一固定转轮叶片角度运行时,无论模型水轮机是处于协联工况还是非协联工况,其临界空化系数(0)随着流量因数(ED)的增大而增大。本研究结果对原型灯泡式水轮机的运行,特别是非协联工况下的运行,具有重要的指导意义。

关键词：空化系数灯泡式水轮机模型试验非协联工况空化性能

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锥角对锥形空化器空化性能影响的研究

黑龙江科学 2017年第10期8卷 38-40页

作者：赵孟石王悦裴禹李大尉姚鸿宾姚立明丁锐黑龙江省科学院高技术研究院哈尔滨150020 哈尔滨工业大学哈尔滨150001

圆锥型水下空化器由于其优异的空化性能而得到广泛应用,然而,锥角大小对其空化性能的影响却鲜有研究,本文旨在阐释锥角对空化性能的影响大小。选取锥角分别为60°、90°、120°的空化器,在来流速度为60 m/s时条件下,通过数值模拟的方法... 详细信息

圆锥型水下空化器由于其优异的空化性能而得到广泛应用,然而,锥角大小对其空化性能的影响却鲜有研究,本文旨在阐释锥角对空化性能的影响大小。选取锥角分别为60°、90°、120°的空化器,在来流速度为60 m/s时条件下,通过数值模拟的方法研究了其压力场分布以及绕流钝体前后流场的水蒸气体积分数分布。结果表明:随着锥角的增加,空化区域具有先增加、后减小的趋势,表明存在一个最佳的锥角值。

关键词：水下空化器数值模拟水蒸气体积分数锥角空化性能