离心泵叶轮回转流面流动的数值计算方法

对不多的离心泵叶轮回转流面流动数值计算方法进行了评论。认为采用间接边界元法或贴体坐标系下的有限差分法求解离心泵叶轮回转流面流动是比较有效的方法。对间接边界元法进行讨论，提出贴体坐标下有限差分法的方程，并通过计算证明了此方法的有效性。     

离心泵叶轮内部三维紊流数值计算

论述了离心泵叶轮内部流动数值计算研究的历史与现状。用PHOENICS程序计算了二维后弯直叶片离心叶轮和三维扭曲后弯叶片离心泵叶轮输送水时最优工况的内部三维紊流,并与LDV测量结果进行了对比。     

基于三维紊流数值计算的离心泵叶轮优化设计

应用标准k-ε紊流模型加壁面函数法对离心水泵叶轮内部的三维紊流流动进行了雷诺平均N-S方程的数值计算与分析。分析了离心泵叶轮叶型对流速分布、压力分布和泵性能的影响,研究了离心泵叶轮通道内流动规律,提出了三维紊流数值分析基础上的离心泵叶轮优化设计方法。实例表明用三维紊流数值模拟方法研究叶轮内部流场是改进和优化叶轮设计的一个重要手段。     

离心泵叶轮内部湍流流动的数值计算及试验

对IH65型离心泵叶轮内部流动进行研究,基于Reynolds时均化的N-S方程和标准的k – e 两方程湍流模型,运用流场计算软件Fluent,计算该泵叶轮在不同工况下的内部流场,并将计算结果与粒子图像测速仪(PIV)实测结果进行比较。在对该泵叶轮内部流速分布、压力分布以及试验得到的流动撞击、二次流、回流等现象分析的基础上,提出设计上的一些改进措施,为该型泵叶轮优化设计及其内部两相流动研究提供参考。     

离心式水泵内部流场的面元法数值计算

本文介绍了面元计算方法,探讨了离心式水泵内部流场。分别采用了表面分布面元和叶轮骨线上分布面元,研究了不同工况下环量密度的分布规律及泵内部流场的速度分布,分析了泵内产生的倒流现象。数值计算结果表明,这种方法是有效的,为进一步研究泵内三维流场,性能及压力场提供了可能。     

离心泵叶轮中紊流的计算

本文利用Ｋ－ε紊流模型以及由Ｃｈｅｎ，Ｙ．Ｓ。发展的ＳＩＭＰＬＥＣ算法，进行离心泵叶轮内部的二维紊流计算，从而给出离心泵叶轮内的速度向量，压力场以及紊动能的分布规律，并将速度分布与实验结果进行了比较。     

半开式叶轮离心泵叶顶位置压力脉动数值分析

由于叶顶间隙值对半开式(叶轮)离心泵性能影响显著,因此在设计半开式离心泵时,叶顶间隙值的选取具有重要实际意义。为了研究叶顶间隙对半开式离心泵叶顶位置压力脉动特性的影响,选取间隙值为0.25 mm、0.3 mm、0.35 mm和0.4 mm的半开式离心泵为研究对象,应用ICEM软件进行结构化网格划分,采用RNG k-ε湍流模型对泵进行非定常数值模拟,并检测叶片顶端压力脉动特性。结果表明,随着叶顶间隙值增加,泵的扬程逐渐下降;间隙的存在导致间隙泄漏流与主流相互影响,加剧了流动的不稳定性;叶顶间隙对叶片顶端压力脉动影响显著,随着间隙值的增加,叶顶中后位置处的压力脉动幅值逐渐降低,说明叶顶间隙值的增大改善了离心泵运行的稳定性。     

离心泵叶轮内流计算方法综述

总结了叶轮内流计算的方法,并从控制方程、边界条件、离散方法、算法、网格及数据处理等方面进行了较为详细的介绍、评价,由此提出叶轮内流计算的发展趋势。     

离心泵叶轮子午面型线的计算

利用离心泵叶轮子午面形状的几何关系，导出确定离心泵叶轮子午面型线的几何关系式，这一方法是水泵叶轮计算机辅助设计中不中缺少的一部分。由此设计出的叶轮满足轴面速度尚半径方向分布规律的要求。     

供暖系统混水离心泵叶轮正反问题计算

基于流线迭代法和逐点积分法,用Fortran语言编程实现了供暖系统混水离心泵叶轮的水力设计,讨论了轴面流道形状、叶轮包角和滑移系数对设计计算结果的影响.基于Navier-Stokes方程,在贴体坐标系中,采用交错网格技术和SIMPLEC算法,对依据不同设计参数设计出的两个叶轮内部流场进行了数值模拟,并将计算得到的流场压力分布和轴面速度分布进行了对比,同时对两个叶轮进行性能预估.研究表明:轴面流道形状和叶轮包角影响叶轮内部压力场和速度场的均匀性,导致两个叶轮的水力效率值存在约2%的差别.     

离心泵泵腔液体压力分布理论计算及验证

准确描述泵腔液体压力分布是研究叶轮盖板力的核心研究问题,也是泵研究领域中的难题。建立泵腔液体流动模型并提出基本假设,将泵腔液体流动视为轴对称二维黏性层流运动,采用数量级比较法,对泵腔液体运动的Navier-Stokes方程简化,并进行积分求得Navier-Stokes方程的近似解析解,推导出设计工况下泵腔液体压力数学模型。在该数学模型计算中,引入势扬程修正系数,解决了泵腔入口液体压力的计算问题,并给出具体确定方法。以IS80-50-315型离心泵为研究对象,在不同叶轮平衡孔直径下,对设计工况下前后泵腔液体压力进行测试和理论计算,对比分析结果表明,两者结果较为一致。还采用2个典型的泵腔液体压力测试实例,进一步验证了设计工况下泵腔液体压力数学模型的可靠性。该研究成果是对经典泵腔液体压力计算公式的补充与完善。     

滑动轴承的压力分布与功耗数值计算

以Reynolds方程为基础,对径向滑动轴承的液体动压力润滑产生的油膜进行压力分布和功率损耗计算分析。从数值上理论推导出无量纲的二维Reynolds方程,并给出Reynolds边界条件;利用有限差分法对二维Reynolds方程进行离散推出其迭代形式,并利用超松弛迭代法求解;以工程实例计算滑动轴承油膜压力分布和功率损耗,并分析了偏心率、宽径比对轴承润滑性能的影响。该方法流程可用于工程中滑动轴承的压力分布和功率损耗计算,有利于设计人员的设计选型。     

离心泵叶轮CAGD中的数值叶片设计法

基于保角变换原理和用数值计算方法。提出一种所谓“数值叶片设计法”。该方法通用性好、精度易控制,特别适用于一般改进或新叶轮的设计。     

多级离心泵首级叶轮停机特性数值研究

针对多级离心泵在突然断电情况下可能出现的意外事故问题,基于滑移网格技术、用户自定义函数和SIMPLE算法,在关死点处和给定转速下降规律情况下,对一多级离心泵首级叶轮的停机过程进行了内部非定常粘性流动的数值模拟,通过数值计算获得了多级离心泵首级叶轮停机过程的外特性和内部流场演化特性,重点分析了叶轮进口、叶轮出口和反导叶出口3个位置处的瞬态物理量变化。研究结果表明,无量纲扬程系数在停机之前和停机过程前期阶段基本不变,而在停机过程末期迅速下降,叶轮停止转动时,各个物理参数并未同步趋零,总之表现出明显的瞬态行为特征;叶轮出口处的物理量参数变化受叶轮转动影响最大,其次受叶轮进口处的参数变化影响,而反导叶出口处的参数变化最小。     

复合叶轮离心泵的全三维湍流数值模拟

本文使用FLUENT软件选用多重参考坐标系及标准κ-ε湍流模型,模拟计算具有长短叶片叶轮的离心泵的全三维流场,计算包括吸入管、叶轮、泵壳及出水管在内的整个离心泵系统。计算结果显示。在叶轮的大部分长短叶片的通道内,射流区偏向于叶片背面,尾迹区则位于叶片工作面出口附近。泵叶轮各通道的流量、流速及压力等流动参数的分布表现出明显的非对称性,流动参数的数值大小与叶轮、泵壳的相对位置密切相关。本文还将泵性能的预测值与实测值作了对比以验证计算结果。     

离心泵叶轮区瞬态流动及压力脉动特性

目前离心泵过流部件的瞬态流动分析主要集中在蜗壳内,对旋转叶轮区内的流动特性研究较少。基于RNG k-ε湍流模型和滑移网格,对不同工况下离心泵内部瞬态流场进行数值模拟,计算得到的离心泵扬程和效率曲线与试验结果吻合较好。在离心泵叶片正背面分别设置3个监测点,分析叶轮区压力脉动特性。结果表明,设计工况下叶片正背面压力脉动的主频为叶轮转频或2倍叶轮转频,非设计工况下其主频均为叶轮转频。从叶轮进口到出口,叶片正背面的压力脉动最大幅值都逐渐增大。同一监测点上压力脉动最大幅值在小流量时最大,约为设计工况下5倍。分析小流量工况下叶轮内部相对速度分布,叶轮出口处附近随时间变化的旋涡是内部流动不均匀的主要原因,使得离心泵在该工况下运行效率低、压力脉动强度大。     

采用贴体坐标计算离心泵叶轮内部流动

采用贴体坐标,利用有限差分法计算叶轮内部无粘性流动。计算表明,叶轮进口边流动冲角分布有正有负,变化范围大;叶片负荷系数过大,分布不合理,需要对叶轮加以改进。     

基于流场计算的螺旋离心泵叶轮静力学分析

为研究螺旋离心泵叶轮结构的振动特性,首先建立螺旋离心泵内部流场三维模型,对设计工况下的螺旋离心泵内流场进行了定常数值模拟,得到了叶片表面的压力载荷分布;建立叶轮有限元模型,以螺旋离心泵全流道三维定常数值模拟计算结果为基础,利用顺序耦合技术进行了有预应力的叶轮静应力分析和模态分析,结果表明:叶轮的最大应力出现在叶片进口的轮毂处,叶轮强度满足设计要求;叶轮最大的形变区域出现在叶片进口的轮缘处;叶轮的变形域随着频率的增加而增大;叶轮的各阶固有频率远大于泵的运行频率,因此在运行过程中不易发生共振现象。     

一种计算离心泵叶轮内部流动的方法

本文提出了一种计算离心泵叶轮内部流动和性能的势流一边界层迭代解法。势流计算采用表面奇点分布法,可以准确地反映叶片形状对流场的影响;三元边界层计算采用积分法,可以考虑边界层内部的二次流。