轴流泵叶顶泄漏涡空化的数值模拟与可视化实验研究 |
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引用本文: | 张德胜,陈健,张光建,施卫东,潘大志.轴流泵叶顶泄漏涡空化的数值模拟与可视化实验研究[J].工程力学,2014(9). |
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作者姓名: | 张德胜 陈健 张光建 施卫东 潘大志 |
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作者单位: | 江苏大学流体机械工程技术研究中心; |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(51109093);国家科技支撑计划项目(2011BAF14B01,2012BAB17B02-4);江苏高校优势学科建设工程项目 |
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摘 要: | 该文以某一等比例缩放模型泵为研究对象,采用修正的SST k-ω湍流模型和空化模型,对额定工况下轴流泵叶顶泄漏涡空化流进行了数值模拟,并与高速摄影结果进行了对比分析。探讨了叶顶区域泄漏涡空化流场结构,揭示了不同空化数下空化发生位置和空泡形态演变过程。研究结果表明,改进的数值模拟方法准确计算了叶顶区域空化流场的流动结构;轴流泵的初生空化为叶顶间隙空化和叶顶泄漏涡空化,随着空化数σ降低,叶顶泄漏涡卷吸区也出现了剪切层空化;在空化数较小工况下,沿着叶片吸力面在轴向形成空泡云,并在叶片尾缘存在周期性的空泡脱落和爆破过程,破坏了流动稳定性,并诱导产生空化噪声。
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关 键 词: | 轴流泵 数值模拟 叶顶泄漏涡 空化 高速摄影 |
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