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离心泵全流场与非全流场数值计算 被引量：28
1
作者 董亮 刘厚林 +2 位作者 谈明高 王凯 王勇 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2012年第3期274-278,共5页
为研究不同计算域对离心泵数值计算结果的影响,采用虚拟分块网格划分技术和标准k-ε湍流模型,对5台不同比转数离心泵设计工况下的内部流动进行了三维定常全流场与非全流场数值模拟.基于全流场和非全流场数值计算结果分别进行了性能预测... 为研究不同计算域对离心泵数值计算结果的影响,采用虚拟分块网格划分技术和标准k-ε湍流模型,对5台不同比转数离心泵设计工况下的内部流动进行了三维定常全流场与非全流场数值模拟.基于全流场和非全流场数值计算结果分别进行了性能预测和内流场特征分析,并将性能预测结果与试验结果进行了对比分析.结果表明:不同计算域对数值计算结果影响显著;全流场数值模拟性能预测精度高于非全流场数值模拟,扬程预测精度平均高1.54%,效率预测精度平均高1.67%;流场分析发现两种计算方法得到叶轮内的静压分布基本一致,而蜗壳内静压分布存在着明显差异;全流场数值计算得到的叶轮与蜗壳的间隙速度分布呈现层状分布,而非全流场数值计算得到的结果呈三角形分布;由于全流场计算区域考虑叶轮进口口环、前后盖板间隙流的影响,其数值计算得到的蜗壳断面内二次流分布并不完全对称. 展开更多
关键词 离心泵 全流场 非全流场 数值模拟 性能预测
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基于结构化网格的离心泵全流场数值模拟 被引量：39
2
作者 李晓俊 袁寿其 +2 位作者 潘中永 袁建平 司乔瑞 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期50-54,49,共6页
采用计算流体力学(CFD)方法对全流场模型下离心泵的性能进行了分析。阐述了离心泵计算区域的拓扑块生成和结构化网格划分方法;分析了全流场模型和非全流场模型的数值模拟结果,并比较两者产生差异的原因。证实了腔体的存在对模拟结果的影... 采用计算流体力学(CFD)方法对全流场模型下离心泵的性能进行了分析。阐述了离心泵计算区域的拓扑块生成和结构化网格划分方法;分析了全流场模型和非全流场模型的数值模拟结果,并比较两者产生差异的原因。证实了腔体的存在对模拟结果的影响,得到的全流场数值模拟性能预测精度优于非全流场数值模拟,其流态分布也存在显著的差别,并获得了口环泄漏量与离心泵流量和扬程的关系。将离心泵全流场模型的模拟结果与试验值进行了对比:设计工况点(Qd),离心泵的扬程相对误差为0.79%,效率相对误差为0.9%,模拟结果和试验结果比较接近;在0.2Qd时,扬程相对误差为6.24%,效率相对误差为9.61%,极小流量点的数值模拟精度有待提高。 展开更多
关键词 离心泵 全流场 泄漏流 结构化网格 数值模拟
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基于全流场的泵装置出水流道内流特性分析 被引量：6
3
作者 张帆 张金凤 +3 位作者 张霞 袁寿其 李亚林 谢立恒 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期1246-1251,共6页
为了研究立式轴流泵装置出水流道的流动特性,以一立式轴流泵装置为研究对象,基于全流场非定常计算,结合湍动能和流线分布以及压力分布,分析出水流道内非定常流动特性;基于Q准则,在小流量工况下对流道内涡旋结构进行可视化分析;基于特征... 为了研究立式轴流泵装置出水流道的流动特性,以一立式轴流泵装置为研究对象,基于全流场非定常计算,结合湍动能和流线分布以及压力分布,分析出水流道内非定常流动特性;基于Q准则,在小流量工况下对流道内涡旋结构进行可视化分析;基于特征值法和涡量法,对不同工况下1个非定常旋转周期内的出水流道里的涡核进行提取.结果表明:小流量工况下,出水流道的入口处产生的涡旋结构数量最多,流道内提取到的涡核数量也最多;出水流道内的涡核强度从流道入口处往后逐渐减弱; 2种方法均在额定工况下提取到的涡核数量最少,并且额定工况下流道中后部均未出现涡核.掌握出水流道内流特性及涡核分布,有助于今后优化设计出低水力损失的出水流道. 展开更多
关键词 全流场 出水流道 模型试验 非定常计算 涡核
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轴伸式贯流泵装置全流场三维湍流数值模拟 被引量：11
4
作者 李龙 王泽 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期62-66,共5页
为探讨轴伸式贯流泵装置双向运行时的内部流动结构并进行性能预测,应用三维湍流Navier-Stokes、Realizableκ-ε两方程湍流模型、壁面函数法和滑移网格技术,进行泵装置双向运行时的全流场三维湍流数值模拟研究。计算所采用的模型贯流泵... 为探讨轴伸式贯流泵装置双向运行时的内部流动结构并进行性能预测,应用三维湍流Navier-Stokes、Realizableκ-ε两方程湍流模型、壁面函数法和滑移网格技术,进行泵装置双向运行时的全流场三维湍流数值模拟研究。计算所采用的模型贯流泵具有特定的S形叶片及正向运行时的后置弯曲导叶。研究结果揭示了贯流泵装置正、反向运行时的全流道速度等值线、静压等值线、出水流道断面矢量及出水流道的流线形状特征,探讨在泵装置实际安装条件下泵与流道的相互影响,进行泵装置性能的数值模拟预测,并与试验结果进行比较分析。数值模拟结果表明,泵段的出口流态及导叶对流道的流动结构有很大的影响,扩散形流道对流道进口流态反映敏感,无导叶的直形泵装置出口扩散流道内的流动为轴向旋涡、环形旋涡、轴向流动的叠加,数值模拟计算预测泵装置性能的方法是有效、可行的,能够满足工程需要。 展开更多
关键词 贯流泵装置 全流场流动 数值模拟 性能预测
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空调室外机轴流风扇全流场数值模拟 被引量：12
5
作者 仲惟燕 高峰 《流体机械》 CSCD 北大核心 2012年第4期77-80,共4页
以某型号空调外机轴流风扇为研究对象,建立其三维全流场整机模型,采用数值模拟方法对其在设计工况下的内部稳态流场进行数值模拟,并预估其风扇表面气动噪声源的分布,着重分析了空调外机流场稳态速度场、压力场及声功率级的分布规律,揭... 以某型号空调外机轴流风扇为研究对象,建立其三维全流场整机模型,采用数值模拟方法对其在设计工况下的内部稳态流场进行数值模拟,并预估其风扇表面气动噪声源的分布,着重分析了空调外机流场稳态速度场、压力场及声功率级的分布规律,揭示了空调外机流场的基本特征。分析结论可为轴流风扇的优化设计提供参考,对提高其整体性能及其降噪具有重要工程应用价值。 展开更多
关键词 空调 轴流风扇 全流场 数值模拟
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基于定常计算的轴流式通风机内部全流场数值模拟和性能预测 被引量：3
6
作者 张永建 李学臣 +2 位作者 陈庆光 郭传江 陈铁军 《煤矿机械》 北大核心 2007年第4期56-58,共3页
针对2K70型轴流式通风机从集流器进口到扩散器出口的内部三维全流场做了定常的数值模拟。该模拟在计算区域采用非结构化网格,选用标准的k-ε湍流模型和压力边界条件。模拟结果揭示了轴流式通风机内部流场的一些基本特征,根据这些特征对... 针对2K70型轴流式通风机从集流器进口到扩散器出口的内部三维全流场做了定常的数值模拟。该模拟在计算区域采用非结构化网格,选用标准的k-ε湍流模型和压力边界条件。模拟结果揭示了轴流式通风机内部流场的一些基本特征,根据这些特征对该通风机的整体性能做了有较高精度和可靠性的性能预测。预测结果可为内部流动优化提供参考。 展开更多
关键词 轴流式通风机 全流场 数值模拟 性能预测
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基于全流场的离心泵轴向力计算及实验验证 被引量：2
7
作者 黄思 陈军荣 +1 位作者 张雪娇 区国惟 《水泵技术》 北大核心 2016年第3期23-27,共5页
目前采用CFD模拟计算已经成为泵外特性和轴向力预测的重要方法。本文选取KCP 80×50-315型单级单吸悬臂式离心泵作为研究对象,在全工况下对泵的全流场运用ANSYS CFX软件进行了模拟计算,流体计算域除了包括常规的进口段、叶轮域、蜗... 目前采用CFD模拟计算已经成为泵外特性和轴向力预测的重要方法。本文选取KCP 80×50-315型单级单吸悬臂式离心泵作为研究对象,在全工况下对泵的全流场运用ANSYS CFX软件进行了模拟计算,流体计算域除了包括常规的进口段、叶轮域、蜗壳域和出口段之外,还包括了前后密封环间隙、泵体与叶轮前后盖板间的空腔及平衡孔等流体域。此外,为了验证泵外特性和轴向力预测计算的有效性,本文还进行了泵外特性和轴向力的实验测试。 展开更多
关键词 离心泵 全流场 外特性 轴向力
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对旋式通风机基于定常流动的全流场数值模拟 被引量：1
8
作者 张树青 王维斌 李朝阳 《煤矿机械》 北大核心 2009年第11期67-69,共3页
针对矿用对旋式轴流风机,选用RNGk-ε湍流模型和SIMPLE算法,在求解区域采用非结构化网格,通过求解三维N-S方程对其全流场三维湍流进行了定常的数值模拟,揭示了对旋风机内部流场的基本特性,数值模拟的结果对提高旋风机的整体性能和运行... 针对矿用对旋式轴流风机,选用RNGk-ε湍流模型和SIMPLE算法,在求解区域采用非结构化网格,通过求解三维N-S方程对其全流场三维湍流进行了定常的数值模拟,揭示了对旋风机内部流场的基本特性,数值模拟的结果对提高旋风机的整体性能和运行安全性具有重要的工程应有价值。 展开更多
关键词 对旋风机 全流场 数值模拟
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基于CFD的离心泵全流场非定常流动特性研究 被引量：1
9
作者 郑路路 陈小平 +3 位作者 陈丽红 陈芳 马晓杰 千红涛 《河南工学院学报》 CAS 2021年第6期1-5,共5页
为了研究不同流量下离心泵全流场内部非定常压力脉动分布特性,采用RANS方法和SST k–ω模型对泵内非定常流动进行了数值计算。研究发现,不同流量工况下离心泵扬程和效率计算结果与试验结果的最大偏差在4%以内,验证了数值计算结果与试验... 为了研究不同流量下离心泵全流场内部非定常压力脉动分布特性,采用RANS方法和SST k–ω模型对泵内非定常流动进行了数值计算。研究发现,不同流量工况下离心泵扬程和效率计算结果与试验结果的最大偏差在4%以内,验证了数值计算结果与试验结果的良好一致性。数值计算结果显示:小流量工况下,在叶轮多个流道内发现漩涡结构。由压力脉动的时频域分布可知,隔舌处压力脉动的主频为叶频,小流量时叶频处压力脉动的幅值最大,随着流量的增大,叶频处压力脉动幅值逐渐减小。 展开更多
关键词 离心泵 全流场 非定常数值计算 压力脉动
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离心泵全流场网格的建立与分析 被引量：1
10
作者 何朝辉 李晓俊 汪灿飞 《水泵技术》 北大核心 2015年第3期30-34,共5页
为了分析全流场网格对离心泵性能预测的适用性,本文从计算域拓扑生成和动静交界面处理等方面研究了全流场网格划分方法与离心泵数值预测精度的关系,重点分析了叶轮流道不同网格划分方法的优劣及原因。同时,采用SSTk-ω湍流模型获得了两... 为了分析全流场网格对离心泵性能预测的适用性,本文从计算域拓扑生成和动静交界面处理等方面研究了全流场网格划分方法与离心泵数值预测精度的关系,重点分析了叶轮流道不同网格划分方法的优劣及原因。同时,采用SSTk-ω湍流模型获得了两种不同交界面处理方法下离心泵外特性的变化趋势。通过与实验结果对比,发现两种不同网格划分方法所得计算的结果,其相对偏差均在3%以内,且动静交界面的处理影响数值计算结果。两种方法获得的叶轮进口和流道中部的速度分布基本一致,而叶轮出口及蜗壳内流场存在明显差异,直接沿叶轮出口设置动静交界面干扰了蜗壳内部真实的流动状态,所以在实际数值计算中不推荐采用。本研究可为离心泵的数值计算提供参考。 展开更多
关键词 离心泵 全流场 数值模拟 小流量工况 结构化网格
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煤矿对旋轴流通风机三维全流场数值模拟 被引量：1
11
作者 郭霞 曹怀建 《煤矿机械》 北大核心 2011年第12期56-57,共2页
针对矿用局扇对旋风机,建立了三维整机全流场几何模型,采用四面体非结构化的网格进行空间离散,完成了整机的数值计算。主要分析了风机内部特定面处的压力场和速度场的分布规律,揭示了轴流风机内部流场的基本特性。研究结果可为风机的优... 针对矿用局扇对旋风机,建立了三维整机全流场几何模型,采用四面体非结构化的网格进行空间离散,完成了整机的数值计算。主要分析了风机内部特定面处的压力场和速度场的分布规律,揭示了轴流风机内部流场的基本特性。研究结果可为风机的优化设计提供借鉴,对提高轴流风机的整机性能具有重大意义。 展开更多
关键词 对旋风机 煤矿 全流场 数值模拟
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不同转速加装叶轮对离心鼓风机全流场的影响 被引量：1
12
作者 张阳柳 《中国科技信息》 2019年第23期58-59,共2页
以某型离心式鼓风机为例,对其进行加装小型叶轮的改造,首先使用三维建模软件Pro/ENGINEER建立了离心叶轮、加装叶轮、蜗壳的三维模型,然后通过布尔运算得到全流场模型,选用2℃空气为流体介质,最后在ANSYS workbench平台使用ICEM CFD进... 以某型离心式鼓风机为例,对其进行加装小型叶轮的改造,首先使用三维建模软件Pro/ENGINEER建立了离心叶轮、加装叶轮、蜗壳的三维模型,然后通过布尔运算得到全流场模型,选用2℃空气为流体介质,最后在ANSYS workbench平台使用ICEM CFD进行网格绘制基于CFX软件,建立相对坐标下的时均连续N-S方程和标准κ-ε湍流模型,对该离心式鼓风机在加装叶轮转速不同的三种情况进行流动数值计算。对比数值模拟结果分析加装叶轮转速不同对离心式鼓风机全流场的影响,对风机改造提供指导及优化设计提供依据。 展开更多
关键词 离心式鼓风机 叶轮转速 离心鼓风机 相对坐标 布尔运算 三维建模软件 全流场 CFX软件
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空调室外机轴流风扇全流场数值研究
13
作者 田明焕 《江西蓝天学院学报》 2011年第4期32-36,共5页
将SIMPLE算法与RNGk—ε湍流模型相结合，通过求解三维Navier—Stokes方程，完成了空调外机轴流风扇全流场三维数值计算。求解区域采用非结构化网格进行离散，以进、出口压力为边界条件，采用运动参考系模型实现动一静交界面间的数据传... 将SIMPLE算法与RNGk—ε湍流模型相结合，通过求解三维Navier—Stokes方程，完成了空调外机轴流风扇全流场三维数值计算。求解区域采用非结构化网格进行离散，以进、出口压力为边界条件，采用运动参考系模型实现动一静交界面间的数据传递。在轴流风扇内流场计算的基础上着重分析了速度场及压力场的分布规律。研究结果对轴流风扇结构的优化设计及噪声控制具有重要参考意义。 展开更多
关键词 空调 轴流风扇 全流场 数值模拟
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不同位置加装叶轮对离心鼓风机全流场的影响
14
作者 张阳柳 《中国科技信息》 2019年第22期64-65,共2页
为某型离心式鼓风机加装小型叶轮,在改变加装叶轮位置的情况下,首先用三维建模软件solidworks建立加装叶轮、离心叶轮、蜗壳的三维模型,使用布尔运算分别得到进口部分、离心叶轮流道、蜗壳部分流场模型。在ANSYS workbench平台中,将模... 为某型离心式鼓风机加装小型叶轮,在改变加装叶轮位置的情况下,首先用三维建模软件solidworks建立加装叶轮、离心叶轮、蜗壳的三维模型,使用布尔运算分别得到进口部分、离心叶轮流道、蜗壳部分流场模型。在ANSYS workbench平台中,将模型分别导入ICEM CFD中进行网格划分,以CFX软件为基础,建立标准κ-ε湍流模型和时均连续N-S方程,分别对加装叶轮在三个不同位置的离心式鼓风机进行数值计算。突然通过对数值模拟结果的对比,分析得出加装叶轮位置不同对鼓风机全流场的影响,对鼓风机的改造优化提供思路与指导。 展开更多
关键词 离心式鼓风机 离心鼓风机 离心叶轮 三维建模软件 布尔运算 全流场 CFX软件 叶轮位置
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基于三维全流场数值模拟的对旋风机研究 被引量：6
15
作者 王涛 陈庆光 +1 位作者 张永超 李学臣 《矿山机械》 北大核心 2007年第3期40-41,共2页
采用SIMPLEC算法和RNG κ-ε湍流模型,通过求解三维N-S方程,对对旋风机全流场三维湍流进行数值模拟,揭示其内部流场的基本特征,进行性能预测。研究结果可为对旋风机的节能改造提供理论依据。
关键词 对旋风机 全流场 数值模拟
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磁力驱动离心泵全流场数值模拟研究 被引量：2
16
作者 高振军 洪锋 +1 位作者 刘建瑞 苏华山 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期69-77,共9页
为分析磁力驱动离心泵的内部流动特性,基于SST k-ω湍流模型,应用计算流体力学（CFD）软件对磁力驱动离心泵内部全流场进行数值计算研究,得到了磁力驱动离心泵轴截面、叶轮流道、压水室流道和冷却循环流道等主要过流部件流道内的流场分... 为分析磁力驱动离心泵的内部流动特性,基于SST k-ω湍流模型,应用计算流体力学（CFD）软件对磁力驱动离心泵内部全流场进行数值计算研究,得到了磁力驱动离心泵轴截面、叶轮流道、压水室流道和冷却循环流道等主要过流部件流道内的流场分布规律。研究表明：小流量工况下,磁力驱动离心泵内部流动较为紊乱,随着流量的增大,泵内部流动逐渐平稳,回流孔出口处的低速区域面积及冷却循环流道内的压力值逐渐减小;介质在经过导流孔、隔离套间隙和回流孔流入叶轮进口处的过程中,压力逐步降低,且在回流孔靠近叶轮进口区域易形成低压区。 展开更多
关键词 磁力驱动离心泵 内部流动 数值模拟 全流场
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轴流式通风机内部全流场的数值模拟 被引量：2
17
作者 李学臣 张永建 +1 位作者 陈庆光 宋娟娟 《矿山机械》 北大核心 2007年第3期38-40,共3页
针对一台2K70型轴流式通风机从集流器进口到扩散器出口的内部的三维全流场做了定常的数值模拟。该模拟在整个计算区域使用非结构化网格,采用RNGκ-ε湍流模型和压力边界条件。在此基础上运用CFD软件进行定常的数值计算,模拟结果揭示了... 针对一台2K70型轴流式通风机从集流器进口到扩散器出口的内部的三维全流场做了定常的数值模拟。该模拟在整个计算区域使用非结构化网格,采用RNGκ-ε湍流模型和压力边界条件。在此基础上运用CFD软件进行定常的数值计算,模拟结果揭示了轴流式通风机内部全流场的一些基本特征,其结果可为通风机内部流动的优化提供参考。 展开更多
关键词 轴流式通风机 全流场 数值模拟
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全球海表流场多尺度结构观测卫星计划 被引量：1
18
作者 杜岩 董晓龙 +12 位作者 蒋兴伟 张玉红 朱迪 王闵杨 吴炜 王祥鹏 赵章喆 徐星欧 唐世林 经志友 李毅能 陈琨 陈雯 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期849-861,共13页
全球海表流场多尺度结构观测卫星计划(Ocean Surface Current multiscale Observation Mission,OS-COM)首次提出海表流场、海面风场和海浪谱(简称“流–风–浪”)一体化探测的多普勒散射计(Doppler Scatterometer,DOPS)测量原理和系统... 全球海表流场多尺度结构观测卫星计划(Ocean Surface Current multiscale Observation Mission,OS-COM)首次提出海表流场、海面风场和海浪谱(简称“流–风–浪”)一体化探测的多普勒散射计(Doppler Scatterometer,DOPS)测量原理和系统体制。OSCOM采用Ka-Ku双频多波束圆锥扫描体制的真实孔径雷达,将实现超过1000 km观测刈幅、公里级分辨率的“流–风–浪”一体化卫星直接观测。OSCOM将突破海洋亚中尺度非平衡态动力学、海洋多尺度相互作用、海气耦合的研究瓶颈,支撑实现海洋系统科学、气候变化等理论研究的重大突破。未来,应用OSCOM海表流速观测的模式改进,将奠定海洋非平衡态过程数值模拟、同化和预报的动力学基础,实现海洋和海气耦合模式的重大改进。通过与多源数据融合,OSCOM海流观测的应用将为海洋生物地球化学循环、碳收支研究和国家重大任务提供支撑。OSCOM科学卫星的实施对于我国地球系统科学和卫星对地观测重大应用的突破有至关重要的意义,有望带动我国应用卫星的发展从追赶、并行走向领跑。 展开更多
关键词 海表全流场 海洋多尺度动力过程 多普勒卫星海洋学 “流–风–浪” 一体化探测 科学卫星
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节段式多级离心泵全三维湍流场的数值模拟 被引量：15
19
作者 黄思 周先华 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2005年第6期37-39,42,共4页
选取工业中常用的DF型多级离心泵作为研究对象,数值计算使用了FLUENT软件及其RNG k-ε湍流模型和多重参考坐标系,实现了节段式多级离心泵任意一整级(包括叶轮导叶在内)的全三维流场的数值模拟。模拟结果显示在叶轮出口与导叶入口衔接处... 选取工业中常用的DF型多级离心泵作为研究对象,数值计算使用了FLUENT软件及其RNG k-ε湍流模型和多重参考坐标系,实现了节段式多级离心泵任意一整级(包括叶轮导叶在内)的全三维流场的数值模拟。模拟结果显示在叶轮出口与导叶入口衔接处,叶轮出流因受到导叶叶片头部的阻挡干扰,导致局部流体逆叶轮旋转方向运动。液流的静压值在正导叶出口附近达到泵级内最大值,进入反导叶后因沿程出现的水力损失静压值略有降低。计算结果得到了泵外特性实测值的验证。 展开更多
关键词 多级离心泵 全三维流场 数值模拟 FLUENT
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子母叶片泵全流场的高精度建模方法及验证
20
作者 孙飞 冀宏 +1 位作者 李晨 彭彦博 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期96-101,共6页
为实现子母叶片泵全流场的精确建模,对其旋转流域进行等效简化,通过理论分析推导出简化后模型损失的流量计算公式,并采用减小母叶片工作域中叶片厚度的方法等效补偿.在PumpLinx?软件中创建子母叶片泵全流场的三维计算模型,并将实验数据... 为实现子母叶片泵全流场的精确建模,对其旋转流域进行等效简化,通过理论分析推导出简化后模型损失的流量计算公式,并采用减小母叶片工作域中叶片厚度的方法等效补偿.在PumpLinx?软件中创建子母叶片泵全流场的三维计算模型,并将实验数据作为仿真的边界条件,对比实验与等效补偿模型计算获得的子母叶片泵容积效率,最大差值仅为3.45%.在相同条件下,将无补偿模型和等效补偿模型在不同转速下的平均输出流量分别与实验和理论计算结果进行对比分析,结果表明:在600~1500 r/min范围内,等效补偿模型的平均流量与实验结果的最大差值为0.99 L/min,而无补偿模型的最大差值则达到3.34 L/min;仿真结果的损失流量占比在8.06%~8.19%范围内,与理论计算结果8.30%具有较高的一致性. 展开更多
关键词 子母叶片泵 全流场 高精度建模 等效简化 平均流量 损失流量占比
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