江苏省自然科学基金(BK2012430)
- 作品数：15 被引量：82H指数：6
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- 基于Lagrange算法的熔盐泵叶轮内稀疏颗粒的跟随性分析被引量：1
- 2016年
- 基于固液两相流理论,分析了熔盐泵叶轮内结晶颗粒的受力情况,并对颗粒在Lagrange坐标下的运动方程进行了解析计算。运用离散相模型(DPM)对熔盐泵内部流动进行了数值模拟,并将模拟结果与解析解进行比较,讨论了颗粒的跟随性与颗粒直径、颗粒和叶轮的相对位置的关系。结果表明:解析解与数值模拟得到的颗粒跟随性具有较好的一致性;颗粒的周向跟随性优于径向;随粒径的增大,颗粒径向和周向的跟随性均明显变差;颗粒的周向跟随性受颗粒位置的影响不大,径向跟随性随颗粒离叶轮中心距离的增大而变差,且吸力面附近的径向跟随性优于压力面附近。研究结果可为预测泵内颗粒的分布及两相流情况下泵性能提供参考。
- 王宜顾伯勤邵春雷
- 关键词：固液两相流
- 输送黏性介质时叶轮出口角对泵性能的影响被引量：3
- 2016年
- 为了研究离心泵在输送黏性介质时,叶轮出口角对泵性能的影响,采用FLUENT软件,对2种不同叶轮出口角的离心泵,分别在清水和5种不同黏性的油性介质下,进行数值模拟分析,预测离心泵在各工况下的水力性能。结果表明：输送介质为清水时,增大出口角能提高扬程但会降低水力效率;介质运动黏度介于10.80～65.00 mm^2/s时,增加叶轮出口角能同时提高扬程和效率;介质运动黏度≥65.00 mm^2/s时,增加出口角不能改善其水力性能。文章研究结果能改善离心泵的水力设计方法,确保泵的高效运行。
- 李茂华邵春雷
- 关键词：离心泵出口角黏度静压水力性能
- 叶轮切割方式对离心泵外特性和压力脉动的影响被引量：5
- 2015年
- 利用Fluent软件对IS100-65-200型中比转速离心泵在正切和斜切2种叶轮切割方式下的内部流场进行数值模拟,分析不同叶轮切割量和切割角度下泵的外特性和压力脉动特性。外特性预测结果表明：正切时,随着切割量的增加,泵的扬程逐渐降低;在切割量不大于10%时,泵的效率略有提高;在切割量大于10%时,泵的效率降低。斜切时,泵的扬程随着切割角度增加而降低;切割角在0°～20°范围内,泵的效率随着切割角度增加变化不大;切割角在20°～32°范围内,泵的效率逐渐下降。相同叶轮外径情况下,正切时泵的效率大于斜切时泵的效率。内部流动分析表明：正切时,压力脉动幅值随着叶轮外径的减小而减小;斜切时,随着切割角的增大,压力脉动幅值先减小后增加,切割角度为20°时,压力脉动幅值最小;2种切割方式下,各个监测点压力脉动主频均为叶轮通过频率。
- 郝英杰顾伯勤邵春雷
- 关键词：离心泵正切压力脉动
- 基于现有蜗壳的高效低噪叶轮设计及数值分析
- 2013年
- 为对废泵进行利用,在现有蜗壳的基础上设计新的高效低噪叶轮。结合叶轮的外径、叶片出口角、叶片包角和叶片数4个因素,按照L9(34)正交试验方案设计9个叶轮,将其与现有蜗壳配套成9台泵,采用Fluent软件对泵进行数值模拟,分析离心泵内流场和外特性,并对满足设计扬程要求的泵进行稳定性分析。结果表明:4号泵(叶轮外径为246.2 mm,叶片出口角27.35°,叶片包角110°,叶片数7)效率最高,轴功率最小并且内流场和稳定性表现都较为优秀;因素分析表明:出口角对离心泵效率的影响最大,包角对离心泵轴功率、扬程和叶轮扭矩的影响最大。
- 江振兴顾伯勤邵春雷
- 关键词：离心泵蜗壳高效低噪
- 输送多组分介质的离心泵内部固液两相流特性被引量：8
- 2016年
- 为了研究固液两相流离心泵输送含有多组分介质的规律,该文以一台离心式固液两相流泵作为研究对象,使用Fluent中的Eulerian多相流模型描述固液两相流动特征。首先选取了3组直径不等的单分散颗粒群作为固相,发现粒径越大,工作面的颗粒浓度越高,固相离析作用越明显。随后选取了5组直径递增的颗粒群作为固相,每组颗粒群包含两组相同的单分散颗粒群,结果表明同一台泵内两组相同的颗粒群的运动特征相同,同时两组相同的颗粒群的浓度之和、速度之和及外特性与单独输送单分散颗粒群的变化规律相似。最后选取了5组粒径不相等的两组颗粒群组合而成作为固相,大颗粒群粒径不变,小颗粒群粒径递增,结果发现不等直径双颗粒群组合与单颗粒群或者等直径双颗粒群有所区别,大小颗粒在内部流动上表现出了独立性和相互影响的现象,小颗粒群的运动特征与单分散颗粒群类似,由于小颗粒的存在使粒径均为0.7 mm的大颗粒体积分数分布发生了变化,小颗粒使大颗粒在泵内分布更加均匀,随着小颗粒群粒径增加,泵的扬程、效率和总压差先急剧上升随后缓慢下降,粒径为0.7和0.15 mm组合时扬程为80.12 m,达到最高值。该研究可为进一步研究多组分介质对泵性能的影响提供参考。
- 黄思杰邵春雷
- 关键词：离心泵计算机仿真两相流外特性
- 不同黏度下熔盐泵非定常流动的数值分析被引量：9
- 2015年
- 为了研究熔盐泵高温下的内部流动状态,采用三维雷诺时均(Navier-Stokes)方程和标准k-ε湍流模型,对熔盐泵内部非定常流动进行了数值模拟,分别分析了不同黏度和不同叶片与蜗舌之间的夹角(α)下泵内流场的变化情况。结果表明:在设计流量下,熔盐泵出口静压受黏度影响不大;压力随α角的变化规律几乎不受黏度影响;叶轮内流场整体呈现比较理想的流动状态,吸力面速度较大;低速区集中在叶片压力面中间位置,面积大小同时受到黏度和α角的影响,当α为35°时,最靠近蜗舌的流道内出现最大低速区。该研究可为揭示熔盐泵内部流动现象提高熔盐泵水力性能提供参考。
- 程文洁顾伯勤邵春雷
- 关键词：黏度非定常流动静压分布
- 叶轮切割形式对中比转数离心泵性能的影响被引量：21
- 2012年
- 为了研究叶轮和叶片2种切割方法下不同切割角度对离心泵外特性的影响,采用FLUENT软件模拟了中比转数泵叶轮切割后的内部流动,并预测了相应的外特性;考虑切割角度、切割量和比转速的影响,对现有切割公式进行了修正。外特性预测结果表明,在相同切割量下,切割叶轮后的扬程降低量明显大于切割叶片后的扬程降低量;切割角度在0～10°范围内,正向斜切的效率高于正切和反向斜切;切割叶轮时的轴功率明显小于切割叶片时的轴功率;切割角度在10°～10°范围内,斜切的轴功率均低于正切的轴功率。内部流场分析表明,在相同切割量下,随着叶轮切割角度的增大,正向斜切明显减弱了正切时的涡流现象。无论正切还是斜切,切割叶片的效果优于切割叶轮。研究结果可为中比转数离心泵的叶轮切割提供参考。
- 宇晓明顾伯勤邵春雷
- 关键词：离心泵计算机模拟叶轮切割FLUENT
- 熔盐泵内颗粒属性对固液两相流动的影响被引量：3
- 2016年
- 熔盐泵工作环境的特殊性会导致泵内含有熔盐小颗粒,这些小颗粒使泵性能下降,并降低过流部件寿命。为探究熔盐泵输送两相介质时的性能,基于Eulerian多相流模型和标准κ-ε湍流模型,采用FLUENT软件对不同的颗粒属性(粒径、体积分数、密度)产生的影响做了研究。结果表明:颗粒对泵流动产生了较为明显的影响,粒径越大的颗粒在工作面处的体积分数越高,固相离析作用也越来越明显。泵内部存在一些体积分数与进口颗粒体积分数相等的点,这些点形成的曲面的形状和位置不随颗粒的属性改变而改变。这些曲线的形状和位置可用来判断泵内流动的状态和泵结构设计的合理性。该研究发现的一种全新的两相流现象,可用于初步判断固液两相流泵的水力性能。
- 黄思杰邵春雷
- 关键词：两相流
- 熔盐黏度对熔盐泵内盐析晶粒运动特性的影响
- 2017年
- 为了揭示熔盐泵输送伴有盐析的两相流动规律,采用Eulerian多相流模型描述固液两相流动特征,分析了输送不同黏度介质时,叶轮和蜗壳流道内盐析晶粒的运动特性。结果表明:泵内存在一些和进口晶粒体积分数(5%)相等的点,由这些点组成的线和面的形状和位置不受输送熔盐黏度的影响;输送熔盐的黏度越大,蜗壳和叶轮流道内晶粒分布越均匀;当输送黏度为0.400 00 Pa·s时,流道内晶粒的体积分数与泵入口处的体积分数基本相同;叶片的压力面和吸力面的进口处和尾部分别具有较大的晶粒体积分数和较高的固相滑移速度。研究结果可为熔盐泵内部伴有盐析的两相流动的研究提供参考。
- 方向阳邵春雷
- 关键词：黏度
- 多级泵内部流动分析及其性能预测被引量：20
- 2012年
- 基于三维雷诺时均N-S方程和标准k-ε湍流模型,采取压力-速度隐式修正SIMPLEC算法,应用FLUENT软件中提供的多重参考系(MRF)模型,对多级泵内部湍流流场进行数值模拟,分析流场的分布规律,并预测不同工况下的外特性。结果表明:多级泵内部流场表现为非对称性;在首级叶轮进口叶片背面稍后处压力最低,易发生汽蚀;叶轮与导叶衔接区域易发生逆流现象且存在局部低压区;导叶能够很好地降低流体速度并消除流体旋转分量;预测的性能曲线与实际性能曲线较为吻合。
- 江见福顾伯勤邵春雷
- 关键词：多级泵数值模拟
