基于空化原理的水下降压腔仿真分析

发布时间：2021-03-29 17:05

　　为了研究不同转速与结构对基于空化原理的水下降压腔性能的影响,分析水下降压腔的原理,建立流场计算的三维工质模型,对模型进行了网格划分;利用CFD数值模拟软件,仿真分析不同转速、不同结构下的空化、压降以及运动阻力的情况,研究相应的变化趋势。分析结果表明:转速越高、翼片高度、翼片夹角越大在一定范围内都能够提升水下降压腔的降压性能,但也增大了运动阻力,同时降压性能还与翼片数量有关,该研究可为水下降压腔的设计与优化提供借鉴。 

【文章来源】：兵器装备工程学报. 2020,41(08)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

基于空化原理的水下降压腔原理图

由于诱导翼片在转筒上周期分布，因此使用周期对称边界的方案简化模型，如图2所示。水下降压腔减压效果与诱导翼片的结构有关，主要有诱导翼片夹角α，诱导翼片边长l，两诱导翼片间距D、d以及周向分布数量n，如图3所示。2 空化求解方法

由上述工作原理可知，诱导翼片随转筒在流场域绕旋转轴以一定速度旋转，诱导翼片、转筒壁面均为固壁限制水及气泡的流动;为降低周围水域对转筒的影响，在远离转筒位置设置压力出口边界;翼片绕圆周对称，把流域按翼片等分，在等分边界处设置旋转周期边界;当有多层翼片时，假设每层翼片作用效果相同，其分界面设置为镜像对称边界。边界条件设置如图4所示。根据几何模型，建立流场区域工质模型，并划分多面体网格。图5为计算网格模型，在叶片近壁面布置了10层网格进行加密，使y+值分布在1～5。图6为网格无关性验证曲线，考虑计算精度和计算成本，选取计算网格总数为35万。

【参考文献】：
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本文编号：3107874