基于非线性空化的离心泵内部流动特性分析
本文选题:离心泵 + 非线性空化 ; 参考:《原子能科学技术》2016年07期
【摘要】:为研究离心泵发生空化时叶轮内部瞬态不稳定流动变化规律,本文应用ANSYS-CFX软件对离心泵内部发生空化时进行定常和非定常计算,采用泵内部不同流道的速度场、压力场、气体体积分数以及压力脉动情况的计算结果分析流道内部瞬态非线性的流动变化规律。研究结果表明:受动静干涉及蜗壳喉部面积等因素的影响,离心泵内部各流道空化的发展是非线性的,随着空化的发展,叶轮内部压力场、速度场和各流道气体体积分数的分布是不对称的。导致这种非线性空化现象的主要原因是蜗壳结构的不对称以及流道内中间流面到叶片背面所在流道区域的空化进程不同步;在空化不严重的情况下,不同流道的脉动呈现相同的规律,但严重空化情况下,压力脉动主频混乱,规律性减弱。
[Abstract]:In order to study the law of transient unstable flow in impeller when cavitation occurs in centrifugal pump, the steady and unsteady calculation of cavitation in centrifugal pump is carried out by using ANSYS-CFX software, and the velocity field and pressure field of different flow channels in the pump are adopted. The calculation results of gas volume fraction and pressure pulsation are used to analyze the transient and nonlinear flow in the flow channel. The results show that the cavitation development in the centrifugal pump is nonlinear due to the influence of static and dynamic interference and throat area of the volute. With the development of cavitation, the pressure field in the impeller is not linear. The distribution of velocity field and volume fraction of gas in each channel is asymmetric. The main causes of this nonlinear cavitation are the asymmetry of the volute structure and the process of cavitation from the middle flow surface in the channel to the flow channel area on the back of the blade. The pulsation of different channels shows the same law, but in the case of severe cavitation, the main frequency of pressure pulsation is chaotic and the regularity is weakened.
【作者单位】: 江苏大学流体机械工程技术研究中心;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51379091) 国家杰出青年科学基金资助项目(51509112) 江苏省自然科学基金科技项目资助(BK20130516)
【分类号】:O35;TH311
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 黄涛;水流压力脉动的特性及模型相似律[J];水利学报;1993年01期
2 陈韵笙,屈景辉;地下输油管压力脉动噪声与堵点精确探测的研究[J];力学与实践;1992年03期
3 宋振华;周济人;汤方平;袁家博;;贯流泵压力脉动测试信号的采集及处理分析[J];扬州大学学报(自然科学版);2009年02期
4 杨孙圣;孔繁余;成军;黄志攀;张新鹏;;液力透平蜗壳内非定常压力脉动的研究[J];工程力学;2013年02期
5 倪艳敏,陈偕雄;尾水管压力脉动模拟分析[J];科技通报;2005年04期
6 谷勇霞;周忠宁;李意民;陈前亮;;通风机压力脉动与气固耦合噪声研究[J];噪声与振动控制;2007年03期
7 许卫新;单气泡在压力脉动场中运动的数值计算[J];水动力学研究与进展(A辑);1990年01期
8 周长山,,沈忠厚,李根生;自振空化水射流冲击压力脉动的实验研究[J];石油大学学报(自然科学版);1996年05期
9 阎诗武;皎口水库底孔进口空蚀问题[J];水利学报;1983年03期
10 蒋丹;李松晶;包钢;;采用遗传算法对压力脉动过程中气泡模型参数的辨识[J];物理学报;2008年08期
相关会议论文 前10条
1 李海玲;李启章;;浅析原型、模型涡带压力脉动幅值的相似问题[A];第十九次中国水电设备学术讨论会论文集[C];2013年
2 曾云峰;;水轮机压力脉动测试的设计[A];四川省电子学会传感技术第九届学术年会论文集[C];2005年
3 潘雨村;张怀新;;用大涡模拟方法研究湍流边界层壁面压力脉动[A];第十届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2005年
4 余峰;徐林;孟丛林;傅波;;压力脉动加载试验控制方法[A];面向航空试验测试技术——2013年航空试验测试技术峰会暨学术交流会论文集[C];2013年
5 刘树红;孙跃昆;左志钢;刘锦涛;吴玉林;;原型水泵水轮机压力脉动传递特性的数值模拟及分析[A];第十九次中国水电设备学术讨论会论文集[C];2013年
6 陈曦;王国栋;胡婧;王先洲;冯大奎;;舵翼压力脉动及流噪声特性数值分析[A];第十一届全国水动力学学术会议暨第二十四届全国水动力学研讨会并周培源诞辰110周年纪念大会文集(上册)[C];2012年
7 卢岳良;柯兵;;双压力高压泵关键技术研究[A];探索 创新 交流(第4集)——第四届中国航空学会青年科技论坛文集[C];2010年
8 何成连;龚长年;方源;;混流式水轮机低负荷压力脉动[A];水轮发电机组稳定性技术研讨会论文集[C];2007年
9 任辉;任革学;;航天器中的Pogo振动现象及其稳定性分析[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
10 邢科礼;冯玉;金侠杰;李庆;;基于AMESim/Matlab的电液伺服控制系统的仿真研究[A];第三届全国流体传动及控制工程学术会议论文集(第二卷)[C];2004年
相关博士学位论文 前4条
1 徐朝晖;高速离心泵内全流道三维流动及其流体诱发压力脉动研究[D];清华大学;2004年
2 杨孙圣;离心泵作透平的理论分析数值计算与实验研究[D];江苏大学;2012年
3 吴登昊;高效低振动循环泵设计与试验研究[D];江苏大学;2013年
4 周佩剑;离心泵失速特性研究[D];中国农业大学;2015年
相关硕士学位论文 前10条
1 周增昊;基于流固耦合的蜗壳式混流泵压力脉动及结构特性分析[D];哈尔滨工业大学;2015年
2 项高明;考虑流固耦合作用水泵水轮机泵模式下压力脉动研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
3 赵天扬;纯水液压系统管路瞬态压力脉动过程研究[D];电子科技大学;2015年
4 黄波;汽车燃油压力脉动噪声仿真及试验研究[D];清华大学;2014年
5 龚国芹;汽轮机电液调节系统压力脉动及抑制方法研究[D];中南大学;2013年
6 张楠;含沙水流下双吸泵叶片磨损及蜗壳内压力脉动特性分析[D];兰州理工大学;2014年
7 率志君;充液管道压力脉动有源控制实验研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
8 张丽萍;非均匀来流条件下轴流泵内部压力脉动数值模拟研究[D];扬州大学;2013年
9 季柳金;离心式低浓纸浆泵压力脉动的研究及数值模拟[D];江苏大学;2006年
10 李绍旭;串并联泵内部流场特性研究[D];合肥工业大学;2015年
本文编号:1787250
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/lxlw/1787250.html