旋流泵内部非定常压力脉动分析
发布时间：2020-12-06 07:20
为了深入分析旋流内部流场的压力脉动特性,建立旋流泵数值计算模型,基于标准k-ε湍流模型,开展旋流泵内部流动结构的非定常计算,分析旋流泵进口、出口及压水室的监测点的压力脉动情况,探讨各处压力时域与频域图变化规律,并对脉动特性进行试验验证。结果表明:不同工况下旋流泵压力波动呈现明显的周期性变化;叶轮与隔舌处的干涉作用是压力脉动的来源,隔舌处的脉动主频以叶频为主;旋流泵内部充满大量回流与漩涡,也是造成流动不稳定的因素,该研究结果为旋流泵的稳定运行提供了理论依据。
【文章来源】：液压与气动. 2020年06期 第97-102页 北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
旋流泵性能对比图
整个计算过程经过6个周期,排除不稳定的前2个周期,后4个周期内旋流泵进、出口压力脉动时域图如图4所示。由图4可知,不同工况下,旋流泵进、出口压力脉动呈现周期性的波动。快速傅里叶变换(FFT)[17-18]是计算离散傅里叶变换(DFT)的一种快速算法,极大的提高了计算离散傅里叶变换的计算速度,对于长度是N的时间序列x(n)的离散傅里叶变换为:
对进、出口进行快速傅里叶变换,得到如图5所示的旋流泵进、出口压力脉动频域图,其中f为频率。由图5可知,轴频倍频脉动接近50 Hz,叶频倍频脉动接近600 Hz。在流体压力脉动中,叶轮叶片对流体的影响是轴频的z倍及其谐波。由图5a可知,旋流泵进口的压力脉动依赖于轴频的支配,频率为50 Hz,在1.0Q工况下旋流泵进口压力脉动最小,在1.2Q工况下旋流泵进口压力脉动最大。由图5b可知,旋流泵出口的压力脉动依赖于叶频的支配,第一主频为600 Hz,第二主频为50 Hz,在1.0Q工况下旋流泵进口压力脉动最小,在0.8Q工况下旋流泵进口压力脉动最大。2.2 监测点压力脉动特性
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于流量脉动系数的齿轮泵齿廓的主动设计及特性分析[J]. 王建,崔祥波,常雪峰. 液压与气动. 2019(09)
[2]Study on Unstable Characteristics of Centrifugal Pump under Different Cavitation Stages[J]. DONG Liang,SHANG Huanhuan,ZHAO Yuqi,LIU Houlin,DAI Cui,WANG Ying. Journal of Thermal Science. 2019(04)
[3]旋流泵菜籽-水两相流浓度特性实验与流场数值模拟[J]. 沙毅,朱颖,武鹏,李其朋,王宇,李春蓄. 农业机械学报. 2019(05)
[4]前泵腔间隙对纸浆泵脉动特性的影响[J]. 牟介刚,施郑赞,谷云庆,王浩帅. 浙江工业大学学报. 2019(02)
[5]新型低流量脉动径向球塞泵定子曲线研究[J]. 周俊杰,荆崇波,徐晓宇. 液压与气动. 2018(12)
[6]仿虾蛄沟槽蜗壳对旋流泵压力脉动的影响（英文）[J]. 谷云庆,张文奇,牟介刚,郑水华,周佩剑,范天星. Journal of Central South University. 2018(10)
[7]基于快速傅里叶变换的燃烧动态监测方法研究[J]. 刘政委,卓增泗,王伟,胡立生. 热力透平. 2017(02)
[8]仿生蜗壳离心泵内部非定常流动特性分析[J]. 牟介刚,刘剑,谷云庆,代东顺,郑水华,吴登昊. 浙江大学学报(工学版). 2016(05)
[9]Numerical prediction of 3-D periodic flow unsteadiness in a centrifugal pump under part-load condition[J]. 裴吉,袁寿其,李晓俊,袁建平. Journal of Hydrodynamics. 2014(02)
[10]潜水轴流泵内部流场压力脉动的数值模拟[J]. 张玉新,王秀叶,丁鹏,唐学林. 排灌机械工程学报. 2014(04)
硕士论文
[1]恒压旋流泵内部流动不稳定性的研究[D]. 范天星.浙江工业大学 2016
本文编号：2900961
【文章来源】：液压与气动. 2020年06期 第97-102页 北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
旋流泵性能对比图
整个计算过程经过6个周期,排除不稳定的前2个周期,后4个周期内旋流泵进、出口压力脉动时域图如图4所示。由图4可知,不同工况下,旋流泵进、出口压力脉动呈现周期性的波动。快速傅里叶变换(FFT)[17-18]是计算离散傅里叶变换(DFT)的一种快速算法,极大的提高了计算离散傅里叶变换的计算速度,对于长度是N的时间序列x(n)的离散傅里叶变换为:
对进、出口进行快速傅里叶变换,得到如图5所示的旋流泵进、出口压力脉动频域图,其中f为频率。由图5可知,轴频倍频脉动接近50 Hz,叶频倍频脉动接近600 Hz。在流体压力脉动中,叶轮叶片对流体的影响是轴频的z倍及其谐波。由图5a可知,旋流泵进口的压力脉动依赖于轴频的支配,频率为50 Hz,在1.0Q工况下旋流泵进口压力脉动最小,在1.2Q工况下旋流泵进口压力脉动最大。由图5b可知,旋流泵出口的压力脉动依赖于叶频的支配,第一主频为600 Hz,第二主频为50 Hz,在1.0Q工况下旋流泵进口压力脉动最小,在0.8Q工况下旋流泵进口压力脉动最大。2.2 监测点压力脉动特性
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于流量脉动系数的齿轮泵齿廓的主动设计及特性分析[J]. 王建,崔祥波,常雪峰. 液压与气动. 2019(09)
[2]Study on Unstable Characteristics of Centrifugal Pump under Different Cavitation Stages[J]. DONG Liang,SHANG Huanhuan,ZHAO Yuqi,LIU Houlin,DAI Cui,WANG Ying. Journal of Thermal Science. 2019(04)
[3]旋流泵菜籽-水两相流浓度特性实验与流场数值模拟[J]. 沙毅,朱颖,武鹏,李其朋,王宇,李春蓄. 农业机械学报. 2019(05)
[4]前泵腔间隙对纸浆泵脉动特性的影响[J]. 牟介刚,施郑赞,谷云庆,王浩帅. 浙江工业大学学报. 2019(02)
[5]新型低流量脉动径向球塞泵定子曲线研究[J]. 周俊杰,荆崇波,徐晓宇. 液压与气动. 2018(12)
[6]仿虾蛄沟槽蜗壳对旋流泵压力脉动的影响（英文）[J]. 谷云庆,张文奇,牟介刚,郑水华,周佩剑,范天星. Journal of Central South University. 2018(10)
[7]基于快速傅里叶变换的燃烧动态监测方法研究[J]. 刘政委,卓增泗,王伟,胡立生. 热力透平. 2017(02)
[8]仿生蜗壳离心泵内部非定常流动特性分析[J]. 牟介刚,刘剑,谷云庆,代东顺,郑水华,吴登昊. 浙江大学学报(工学版). 2016(05)
[9]Numerical prediction of 3-D periodic flow unsteadiness in a centrifugal pump under part-load condition[J]. 裴吉,袁寿其,李晓俊,袁建平. Journal of Hydrodynamics. 2014(02)
[10]潜水轴流泵内部流场压力脉动的数值模拟[J]. 张玉新,王秀叶,丁鹏,唐学林. 排灌机械工程学报. 2014(04)
硕士论文
[1]恒压旋流泵内部流动不稳定性的研究[D]. 范天星.浙江工业大学 2016
本文编号：2900961
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/2900961.html
