低温诱导轮空化特性数值计算研究

发布时间：2024-11-26 21:38

　　 为研究低温诱导轮的空化性能,对液氮诱导轮空化流动进行了数值计算研究.数值计算采用了考虑旋转修正的FBM湍流模型和考虑热力学修正的Singhal空化模型.数值结果与实验进行对比,验证了数值计算方法的准确性.结果表明,随着空化数的降低,诱导轮空化分为无空化、间隙空化以及回流涡空化三个典型阶段.在研究选取的温度区间内(77.5 K≤T≤83 K),诱导轮不同空化阶段的分界点几乎不随温度变化.随着液氮温度的升高,诱导轮内部空穴体积呈现先增后减的趋势.对诱导轮空化热力学效应进行分析表明,当液氮温度较低时,热力学效应不显著,韦伯数主导着空化的发展;当液氮温度较高时,热力学效应增强,从而抑制了诱导轮内部空化的发展.

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

图1 诱导轮几何模型

计算采用实验中的诱导轮几何模型[3],如图1所示,相关的几何参数如表1所示.表1诱导轮几何参数Tab.1Geometricparametersofinducer参数取值/mm参数取值诱导轮直径65.30叶片数量3轮毂前缘直径20.18出口安放角1....

图2 计算域及网格划分

图2为计算域及网格.计算域由进口段、诱导轮和出口段构成,设置压力入口,质量流量出口,叶片及壁面为无滑移壁面,动静交界面设置为interface面.对计算域进行结构化网格划分,在叶片近壁面布置10层网格进行加密,使y+取值范围在0～200之间.图3为网格无关性验证,考虑计算精度....

图3 网格无关性验证

图3为网格无关性验证,考虑计算精度与成本,选取计算网格总数为135万,其中进口段28万,诱导轮88万,出口段19万.y+值分布在11～100,如图4所示.图5为液氮物质属性曲线图.图4叶片表面y+分布云图

图4 叶片表面y+分布云图

图3网格无关性验证图5液氮物质属性曲线图

本文编号：4012623