小流量工况对混流泵气液两相瞬态流动特性的影响

为研究气液两相流对小流量工况下混流泵叶轮的影响,采用Euler-Euler非均相流模型,应用商业计算流体力学软件ANSYS CFX~模拟分析混流泵叶轮内的气液两相瞬态流动特性。结果表明,在一定含气率条件下,叶轮内的流体速度在小流量工况时受气相影响较大;不同流量工况时气相主要集中在靠近叶轮背面区域内;流量变小时,在叶轮入口到出口方向上由高扬程产生的压差作用是叶轮流道内气体体积分数变化的主要原因,且流量愈小其对叶轮进口处的气相体积分布影响越大。研究成果可以弥补混流泵理论研究的不足。     

含气率对多相混输泵叶片应力应变的影响

为了揭示流固耦合作用对多相混输泵的影响规律,以一单级多相混输泵为研究对象,选取气液两相作为运输介质,基于ANSYS软件进行数值计算,流体域采用TurboGrid进行结构化网格划分。通过计算得到不同含气率下叶片表面的应力和应变分布规律。结果表明:在不同含气率下,动叶轮内最大变形量均出现在流向系数为0.1附近,而静叶轮内变形最明显的位置位于叶片的进口与出口处;随着含气率的增加静叶轮内叶片的变形量有一定程度的下降,但降低的程度要低于动叶轮内叶片的变化量。在动叶轮内,随着含气率的增加压力面和吸力面等效应力整体减小,且最大等效应力区域逐渐向叶轮进口方向移动。研究结果可为多相混输泵的开发与结构优化提供参考。     

叶片弯曲对扩压叶栅出口流场的影响

通过由常规直叶片、正弯曲叶片、反弯曲叶片组成的三种矩型扩压叶栅在低速风洞上的实验研究,测得了叶栅出口流场、研究了零冲角下常直叶栅、正弯曲叶栅、反弯曲叶栅对出口总压损失分布情况和二次流速度矢量的影响,讲座了叶片弯曲对扩压叶栅出口流场的改善作用。     

不同压水室的圆盘泵非定常特性及内部流动机理研究

针对圆盘泵的非连续叶片特殊叶轮结构,压水室的匹配设计对其整体水力特性提升具有重要意义.基于现场试验和CFX仿真分析结果,验证了湍流模型非定常仿真的可靠性.依据压水室结构参数理论分析结果,选取6种不同过流断面面积的压水室进行数值模拟和多维度内部流场分析,结果表明:随着过流断面面积的增加,6种不同压水室方案的叶轮中心呈现低...     

列管式余热锅炉内垂直管束的截面含气率测量

应用电导探针测量列管式余热锅炉中管束的截面含气率。实验段采用垂直布置的管壳式换热器模型，其圆形外壳内的管束由４９根管子组成，并沿长度方向用３块折流板将管束分成４个冲刷流程。当水－空气两相流从实验段底部的侧面进入并斜向上冲管束时，测出了局部截面含气率的分布规律，通过分析得到了平均截面含气率的计算式。     

卧式螺旋管内气液两相流截面含气率的研究

本文利用快速关闭阀门法和电导探针法分别测量了卧式螺旋管内空气-水两相流的总平均截面含气率和平均截面含气率沿周向的分布,并以分相流动模型为基础,导出了平均截面含气率周向分布的计算公式。理论预测和实验结果符合较好。     

亚临界压力下两相流动时截面含气率的测量

两相流参数的检测对于工程实际应用和两相流的理论研究有着十分重要的意义。作者对亚临界压力下两相流动时的截面含气率进行了深入的实验研究,获得了大量的实验数据,为两相流动参数的检测及理论研究提供了可靠的资料。图６参４     

大型汽轮机扩压管流场的数值计算

文章叙述了排汽蜗壳扩压管流场的数值计算方法及发展趋势,介绍了东方汽轮机厂和西安交大合作开发用于扩压管流场计算的ＰＨＯＥＮＩＣＳ软件,用该软件对我厂３００ＭＷ机组的低压排汽缸扩压管进行了数值优化。并与扩压管的吹风试验结果相比较,它们表现出较好的一致性。     

基于LS_SVM的气液两相流含气率软测量

采用多圈环形管用于气液两相流参数的测量,对环形管上升段水平方向内外侧差压波动信号进行了分析,采用无因次分析方法获得与差压波动信号均方根相关的特征量,得到了此特征量与容积含气率的关系模型,并在此基础上进行了实验.利用支持向量机优良的非线性映射和强大的泛化能力,建立了一个基于最小二乘法支持向量机的含气率软测量模型,给出了相应的系统结构和算法,针对LS-SVM方法参数选取困难的特点,采用遗传算法进行优化,以提高软测量的精度.仿真和实际运行结果表明,基于LS-SVM的气液两相流含气率软测量模型具有较高的估算精度与泛化能力,为气液两相流舍气率的测量提供了一种简单、可靠的新方法.     

气液两相流体流量或质量含气率的液体取样测量方法

从被测气液两相流体中取样分流出一部分单相液体,通过测量这部分单相液体的流量确定被测气液两相流体的流量或干度.通过将两相流体的测量转化为单相液体的测量,避免了两相流体的波动对测量精度的影响.分析表明:取样液相流量与主管路总流量的比值与主管质量含气率成线性关系.如果已知质量含气率或质量流量其中一个参数可以确定另一个参数.设计了液体取样装置,在气液两相流实验环道上进行实验.结果表明:本实验范围内,流量和质量含气率测量最大误差小于10%.     

垂直上升管内气水两相流动截面含气率的测量

用水平－上升管组合法测量垂直上升内气水两相流动在泡状流和弹状流情况下截面含气率的值,应用理论模型对实验结果进行了预测,预测值与实结果吻合良好。证实了此方法在工程应用中是一种简单、准确、可行的测量方法。     

受热工况截面平均空泡率对漂移流模型分布参数C0的影响分析

空泡率是汽液两相流动的基本参数之一.在计算空泡率的众多模型中,Zuer-Findlay漂移流模型目前应用最为广泛.根据受热工况下局部界面参数径向分布特性实验研究结果,并通过对现有实验数据的处理,分析了受热工况下垂直上升两相流漂移流模型分布参数C0随截面平均空泡率的变化规律.证实了从过冷沸腾泡状流到饱和沸腾弹状流工况,随着空泡率的增加,分布参数C0从一个小于1的值增加到1.0～1.2.     

内燃机机油泵内部流场的可视化仿真研究

结合某内燃机机油泵的实际结构特征参数,用UG软件建立了该机油泵内部流场的三维几何模型,用Fluent的前处理软件Gambit对其进行网格划分,然后应用计算流体力学软件对机油泵内部流场进行可视化仿真研究,得到能反应内部流场特征的压力等高线云图、速度矢量云图等,发现最小压力发生在齿轮脱离啮合处,最大压力发生在齿轮进入啮合处。研究结果表明,采用的可视化仿真研究可以揭示机油泵内部流动情况,为内燃机机油泵的优化设计和选型设计提供理论依据和技术支持。     

水泵水轮机泵工况下内部空化特性分析

为研究空化条件下水泵水轮机泵工况的内部空化特性,基于ANSYS CFX(有限元分析)软件采用k-ε湍流模型、均质多相模型和Rayleigh-Plesset方程,对某抽水蓄能电站模型机进行了全流道非定常空化流动数值计算。根据模拟结果预测了水泵水轮机泵工况工作无空化时的能量特性和空化发生时的空化性能,并与试验数据对比。结果表明:流场数值计算成功地捕获到了空化发生、发展及空间演变过程;随着空化数的变化,空泡在叶片背面进口附近产生,然后沿着流线向叶轮出口扩散,并随着流道过流面积的增大向叶片工作面扩展,直接影响叶片上的压力分布和叶片中间流线上叶片载荷分布;在空化严重时,会造成叶轮流道内流动紊乱和严重堵塞,导致效率的大幅下降,对机组安全稳定运行非常不利。     

基于CFX的混流泵内流场数值模拟

基于三维不可压缩流体的N-S方程和RNGκ-ε湍流模型,采用流体计算软件ANSYS-CFX计算了额定转速下190～300L/s流量范围内9个工况点的某混流泵内部流动,研究了小流量工况、最优工况和大流量工况等工况下叶片压力面、吸力面的静压分布及各断面翼型附近的相对流速分布;通过分析混流泵内部流动速度和叶片表面静压分布,揭示了其内部流动的主要特征。预测了泵的水力性能,并与泵模型性能试验结果进行了对比。结果表明,最优工况时数值模拟与试验结果吻合较理想,满足工程实际的需要。     

流线形喷嘴时射流泵流场的数值模拟

为分析流线形喷嘴时射流泵的水力特性,采用紊流数值模拟方法,对流线形喷嘴时射流泵流场进行了三维计算。结果表明,随着流量比的增大,工作液流核区衰减得越慢,在喉管入口段工作液提升被吸液的区域有所减小;流量比越大喉管内紊动能最大值出现的位置会靠后且其数值会降低,两股液体混掺作用会变弱;喉管内压力随流量比的增大而逐渐降低且负压区范围有所扩大,最低负压发生在喉管壁处。同一流量比下,流线形喷嘴时射流泵的压力比略微高于圆锥形喷嘴时,但差别很小。流线形喷嘴时射流泵流场的计算成果,可为研究射流泵水力特性提供参考。     

低流速净蒸汽产生点模型预测过冷沸腾空泡率

空泡率是汽液两相流动的基本参数之一,而已有过冷沸腾空泡率计算方法研究以高质量流速为主,且大量文献报道现有空泡率模型难以适用于低流速过冷沸腾工况。本文基于低流速过冷沸腾净蒸汽产生点(NVG)理论模型,进一步建立了计算过冷沸腾空泡率的分布拟合模型。在较宽广的压力、质量流速、热流密度和流道尺寸范围内将模型计算结果与现有空泡率实验数据进行了比较,低流速工况下该模型与实验数据符合良好,表明该模型可适用于低流速过冷沸腾工况。     

基于CFD的离心泵内部流场数值模拟

采用GAMBIT建模划分网格,基于CFD技术,采用雷诺时均N-S方程和RNG k-ε湍流模型对离心泵内部的二维湍流流动进行了数值模拟,得到了离心泵内部流场的压力分布、速度分布及气蚀特性规律。结果表明,叶轮内部流体从叶片入口到离心泵出口速度不断降低,压力不断升高。同时,得到了气蚀分布特性,在所研究工况条件下,气蚀首先在叶片两侧出现。模拟结果对工程实践和离心泵水力性能研究有一定的指导意义。     

舰用燃气轮机排气蜗壳流场数值模拟

基于Ｎ－Ｓ方程和ｋ－ε湍流模型,进行了两种排气蜗壳的流场数值模拟,通过分析压力损失和流场状况给出排气蜗壳的性能评价。