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带空化器回转体空化流场研究

哈尔滨工程大学学报 2015年第7期36卷 959-964页

作者：王复峰王国玉张敏弟黄彪刘涛涛北京理工大学机械与车辆学院北京100081 装备学院昌平士官学校北京102249

为深入研究绕带空化器回转体的空化流场结构,采用试验和数值模拟的方法对带不同尺度空化器回转体的空化流动进行了研究。运用高速全流场流动显示技术获得了不同空化数下绕回转体的空泡形态,运用粒子图像测速技术(DPIV)测量了相应工况下... 详细信息

为深入研究绕带空化器回转体的空化流场结构,采用试验和数值模拟的方法对带不同尺度空化器回转体的空化流动进行了研究。运用高速全流场流动显示技术获得了不同空化数下绕回转体的空泡形态,运用粒子图像测速技术(DPIV)测量了相应工况下流场的时均速度和时均涡量分布。研究结果表明:空化器尺度对绕回转体空化流动有重要影响,对于自然空化,不同尺度空化器初生空化数不同,空化器越大越有利于空化的产生,并有利于空泡的发展;对于通气空化,在相同通气率下,绕小尺度空化器回转体产生的空泡长度大于绕大尺度空化器回转体的泡长,且绕小尺度空化器回转体容易达到稳定的超空泡状态。这是由于在大空化器后部流动分离明显,存在更加复杂的漩涡运动,从而不容易产生稳定的空泡。在相同通气率和傅汝德数下,绕带不同空化器的回转体形成的空泡形态不同,空泡的脱落方式和周期也不同。

关键词：空化器回转体通气空化空化流场数值模拟粒子图像测速技术

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离心泵非定常空化流场及空泡特征分析

流体机械 2020年第12期48卷 28-35,42页

作者：王东伟刘在伦曾继来兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730050 甘肃省流体机械及系统重点实验室兰州730050

为了揭示空化条件下离心泵叶轮内不稳定流场特性,采用数值模拟与试验相结合的研究方法,对离心泵叶轮内部空化流动进行了定常与非定常数值计算。结果表明:数值计算与试验得到的外特性曲线吻合较好;空化初生区域位于叶片背面靠近进口边附... 详细信息

为了揭示空化条件下离心泵叶轮内不稳定流场特性,采用数值模拟与试验相结合的研究方法,对离心泵叶轮内部空化流动进行了定常与非定常数值计算。结果表明:数值计算与试验得到的外特性曲线吻合较好;空化初生区域位于叶片背面靠近进口边附近,在空化发展过程中每个流道内部空泡含量并不相同;平衡孔处空化发生时间较迟,此处空泡生长独特并未发生扩散与转移;随着空化数的降低,空泡集中区域由后盖板附近向前盖板附近转移;空泡的发展对叶片背面压力的影响远大于工作面;叶轮各监测点压力脉动频谱具有典型的离散特征,压力脉动峰值出现在叶片通过频率fp及其高次谐波nfp处,压力脉动强度沿径向不断增强;随着空化数的减小空泡对压力脉动的影响逐渐加强。该研究结果可为优化过流部件和结构改善离心泵内部流动提供一定参考。

关键词：离心泵空化流场空泡压力脉动数值分析

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簧片哨空化流场的Fluent软件数值模拟

陕西师范大学学报（自然科学版） 2010年第3期38卷 39-42页

作者：袁媛吴胜举苏婕胡淑芳陕西师范大学物理学与信息技术学院陕西西安710062

使用基于有限体积法的计算流体动力学软件Fluent,采用标准k-ε模型和多相流空化模型,对簧片尺寸一定、不同喷口厚度和不同喷口与簧片间距的悬臂式簧片哨内的空化流场进行数值模拟,通过计算簧片哨内湍动能、压力和速度分布,研究了操作参... 详细信息

使用基于有限体积法的计算流体动力学软件Fluent,采用标准k-ε模型和多相流空化模型,对簧片尺寸一定、不同喷口厚度和不同喷口与簧片间距的悬臂式簧片哨内的空化流场进行数值模拟,通过计算簧片哨内湍动能、压力和速度分布,研究了操作参数、簧片哨的结构对空化效果的影响.结果表明:悬臂式簧片哨的空化主要发生在簧片尖劈处,簧片哨的操作参数以及结构形式对空化效果有着明显的影响.

关键词：声空化簧片哨空化流场湍动能压力分布速度分布

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液压调节阀空化流场分布特性的可视化实验

实验室研究与探索 2023年第7期42卷 72-77页

作者：贺杰刘秀梅李贝贝乔淑云王树臣徐州工程学院电气与控制工程学院江苏徐州221018 中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116

为了研究调节阀内部的气液两相流变化规律,开发调节阀空化场可视化实验平台并研究其内部空化流分布特征。该调节阀入口压力为2.5~4.0 MPa,背压为1.0 MPa。通过空化场可视化实验表明:随入口压力增加,调节阀节流口处低压区域逐渐扩大,促... 详细信息

为了研究调节阀内部的气液两相流变化规律,开发调节阀空化场可视化实验平台并研究其内部空化流分布特征。该调节阀入口压力为2.5~4.0 MPa,背压为1.0 MPa。通过空化场可视化实验表明:随入口压力增加,调节阀节流口处低压区域逐渐扩大,促进了空化区域的发展;调节阀空化特征具体表现为空化流中间段空泡数密度最大、环流道出口部分以及空化流尾流部分的空泡数密度相对较低,空穴气-液交界面尾部轮廓比较模糊,下游流道中偶尔会出现脱落的游离型空泡。该研究将数值仿真和可视化方法相结合应用于探究调节阀实际生产中的空化问题,为理论教学和工程实际应用提供了新思路。

关键词：液压调节阀空化流场可视化实验台工作参数和结构参数

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新月形内齿轮泵空化流场仿真分析

液压与气动 2022年第12期46卷 101-108页

作者：毛文亮赵彦军柴红强甘肃机电职业技术学院智能控制学院甘肃天水741001 兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050

实际液压系统工作条件一直处于动态演变过程。为了分析变工况后新月形内齿轮泵空化流场的演进规律,提出了一种分布式参数模型,该模型利用动网格技术及两相流模型相结合来模拟齿轮泵中含气油液的流动状况。根据因子水平表及正交表性质设... 详细信息

实际液压系统工作条件一直处于动态演变过程。为了分析变工况后新月形内齿轮泵空化流场的演进规律,提出了一种分布式参数模型,该模型利用动网格技术及两相流模型相结合来模拟齿轮泵中含气油液的流动状况。根据因子水平表及正交表性质设计了正交试验方案,在此基础上计算了不同试验对应的三维内流道模型并获得了流场特性及空化演进规律。结果表明:该类型齿轮泵中无明显困油区域,转子区是整个泵内压力最高也是最低的区域;转速一定时,油温对最低压力的影响最大,含气量次之,工作压力的影响可忽略;啮合区中的空化演进规律最为明显,气相整体呈现出先均匀分布,再分散集中,最后又均衡分布的变化规律;压力演变是气相发生运移的根本原因。

关键词：新月形内齿轮泵工作条件正交试验动网格多相流空化流场对比实验

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挤压油膜阻尼器空化流场数值模拟与结构参数灵敏度分析

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挤压油膜阻尼器空化流场数值模拟与结构参数灵敏度分析

作者：王清智大连海事大学

学位级别：硕士

挤压油膜阻尼器广泛地应用于航空以及船用燃气轮机或其它一些旋转机械的轴系中,其不仅有着体积小、重量轻等优点,并且结构简单,减振效果十分明显。由于滑油的空化作用、滑油中溶解气体的析出以及外界空气的吸入等,使得挤压油膜阻尼器在... 详细信息

挤压油膜阻尼器广泛地应用于航空以及船用燃气轮机或其它一些旋转机械的轴系中,其不仅有着体积小、重量轻等优点,并且结构简单,减振效果十分明显。由于滑油的空化作用、滑油中溶解气体的析出以及外界空气的吸入等,使得挤压油膜阻尼器在工作时其流场为气液两相流状态。而流场的变化又会进一步影响挤压油膜阻尼器的阻尼性能。因此,需要找到最适合于阻尼器空化流场计算的计算模型,进而分析不同的结构参数和工况参数对其的影响,来对挤压油膜阻尼器进行结构优化设计。本文的主要研究内容如下:首先基于商用软件Fluent内置的三种空化模型Singhal模型、Zwart-Gerber-Belamri模型以及Schnerr-Sauer模型,分别对挤压油膜阻尼器进行数值仿真,对比分析了三种空化模型下的空化流场特性与阻尼特性,并与实验数据进行对比,发现Schnerr-Sauer模型的计算结果与实验数据最为吻合,因此后续计算均采用Schnerr-Sauer空化模型。而后对不同的工况参数对挤压油膜阻尼器空化流场特性及阻尼特性的影响进行了分析,研究发现,随着进动半径、进动频率和滑油黏度的增加,均会使得流场中高压区的油膜压力升高,低压区气相体积分数增大,内环所受到的油膜力升高;平均等效阻尼系数随进动半径和滑油黏度的增加而增大,滑油黏度的影响最显著,随进动频率的增加而减小。在一定的范围内升高进油压力,对该型挤压油膜阻尼器空化流场及阻尼特性的影响十分微弱,无显著影响。最后基于正交试验,建立了中心槽深度、中心槽宽度以及进油孔直径这三个因素的正交表,对不同结构下的挤压油膜阻尼器流场进行了数值计算。研究得到,中心槽的极差远大于进油孔,且槽深的极差大于槽宽;中心槽的效应值是随着水平的增加而不断下降,槽深的下降幅度大于槽宽,进油孔的效应值随水平的增加略有上升;基于F-分布比较,确定孔径为不显著因素,中心槽为显著因素,槽深的显著程度大于槽宽;最终计算了误差的均方根,得到了等效阻尼系数最优预测值的95%置信区间。

关键词：挤压油膜阻尼器空化模型空化流场阻尼系数正交实验设计

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离心泵空化流场叶轮力特性研究

通用机械 2017年第8期 79-83页

作者：何敏王成昌李小强上海凯泉泵业(集团)有限公司 201804

为进一步说明离心泵叶轮受力与空化作用的内在关联,计算以RNG k—ε湍流模型和Zwart-Gerbe-Belamri空化模型为基础,对一离心泵在两个流量(1.0Qo和0.46Qo)下的空化流动进行数值计算。结果表明:设计工况(1.0Qo)时叶轮径向力几乎不受空化... 详细信息

为进一步说明离心泵叶轮受力与空化作用的内在关联,计算以RNG k—ε湍流模型和Zwart-Gerbe-Belamri空化模型为基础,对一离心泵在两个流量(1.0Qo和0.46Qo)下的空化流动进行数值计算。结果表明:设计工况(1.0Qo)时叶轮径向力几乎不受空化作用的影响,小流量工况(0.46Qo)径向力幅值随空化系数的降低略有减少,发现流量对径向力的影响相比空化现象更为显著;两个流量下轴向力随空化的发展均出现增加,指出由空化作用引起的叶片及叶轮盖板内表面所受轴向力的减小,是导致整个叶轮轴向力增加的主要原因。

关键词：离心泵空化流场径向力轴向力

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簧片哨的喷嘴形状对其空化流场的影响

簧片哨的喷嘴形状对其空化流场的影响

考虑当地涡旋运动修正的湍流模型在非定常空化湍流流场计算中的应用

2009年西安-上海声学学术会议

作者：袁媛吴胜举苏婕胡淑芳陕西师范大学应用声学研究所陕西省超声重点实验室

＜正＞1引言空化是由于液体中的局部低压（低于相应温度下该液体的饱和蒸汽压）使液体气化而引发的气核爆发性生长现象。作为一种重要的空化产生方法,声空化能有效地、深度的对流量大、污染物多且又成分复杂的工业污染废水进行处理;声... 详细信息

＜正＞1引言空化是由于液体中的局部低压（低于相应温度下该液体的饱和蒸汽压）使液体气化而引发的气核爆发性生长现象。作为一种重要的空化产生方法,声空化能有效地、深度的对流量大、污染物多且又成分复杂的工业污染废水进行处理;声空化物理法集高温、高压、机械剪切和破碎为一体,为物理方

关键词：簧片哨喷嘴形状空化流场数值模拟结构设计

来源： cnki会议评论

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应用力学学报 2014年第1期31卷 1-6,173页

作者：赵宇王国玉黄彪北京理工大学机械与车辆学院热能与动力工程系北京100081

为了更精确地模拟当地涡旋运动对复杂非定常空化湍流流动的影响,考虑当地涡旋运动特性对标准k-ε湍流模型进行了修正;并采用该修正模型对二维Clark-Y水翼周围非定常空化湍流场进行了计算;通过与实验结果进行对比,分析并验证了该修正模... 详细信息

为了更精确地模拟当地涡旋运动对复杂非定常空化湍流流动的影响,考虑当地涡旋运动特性对标准k-ε湍流模型进行了修正;并采用该修正模型对二维Clark-Y水翼周围非定常空化湍流场进行了计算;通过与实验结果进行对比,分析并验证了该修正模型计算结果的有效性。研究表明:该修正湍流模型根据当地涡旋效应对湍动能输运方程中的生成项进行修正,可以有效解决标准k-ε模型对湍动能的过度预测问题,得到的空化核心区域时均湍动能和湍流黏性的预测结果降低了约30%,与实际值更为接近;标准k-ε模型计算所得的时均空泡长度不大于0.6倍弦长,而修正模型计算所得的时均空穴可以覆盖水翼吸力面;修正模型可以准确预测水翼吸力面表面空泡的非定常脱落过程,包括附着空穴的拉伸和断裂,以及脱落空泡的逐渐消失。

关键词：数值计算空化流场湍流模型当地涡旋运动