水泵水轮机无叶区内部流场及压力脉动分析

对于高水头混流式水泵水轮机而言,其运行过程中的机组不稳定性主要源于机械内部的水力振动,而无叶区压力脉动作为其水力振动的主要原因,在一定情况下会引起机械的疲劳失效.本文通过数值模拟与模型试验相结合的方法对水泵水轮机模型在水轮机运行工况下无叶区内部流场和压力脉动进行了研究,通过数值模拟对无叶区内部流场不稳定性和活动导叶与转...     

不同结构进口对水泵吸水池自由液面的影响

水泵吸水池是影响泵站效率和安全运行的重要构筑物,自由液面与吸水池内各种旋涡的生成、空化的发生存在很大联系.本文利用二维PIV系统对吸水池自由水面进行了定量测量,通过图像处理技术,得到了不同结构进口下自由液面的分布情况.试验结果与采用VOF两相流模型计算的结果进行了对比,数值模拟结果可以模拟收缩结构后的跌水趋势,但与试验观察到的自由水面变化具有较大的差异,这表明VOF模型在模拟具有较大波动的跌水自由液面时还存在不足.     

箱型双向流道轴流泵装置内部流动的数值模拟和试验研究

箱型双向流道泵装置结构简单,实用性好,然而传统的箱型双向流道泵装置存在泵装置效率较低、进水流道内易产生水下漩涡的问题,导致机组振动,危害运行安全。针对此类问题提出新型曲线扩散出水结构和进水导流墩设计方案,用于箱型双向流道泵站的更新改造。通过箱型双向流道泵装置内流场的数值模拟计算,分析了流动规律,获得了泵装置外特性曲线。同时在标准模型水泵试验台上进行了模型的性能试验,并与计算的性能曲线进行了比较,二者在高效区较为接近,说明计算可信。新的设计方案提高了泵装置效率,消除了水下漩涡,可以有效地保证泵机组运行的经济性和安全性。     

泵站前池与进水池整流方案数值模拟

针对田山一级泵站采用闸门控制前池与进水池水位形成闸下射流的引水特点,提出了改善前池与进水池水流流态的不同整流方案.采用雷诺时均N-S方程结合标准k-ε的湍流模型,对不同整流方案的前池与进水池水流流态进行数值模拟,分析并选择了合适的整流工程措施.模拟结果表明,采用非连续底坎、非连续挑流坎与压水板三种整流措施相结合的方案后...     

甩负荷过程水泵水轮机流激振动数值模拟研究

抽水蓄能电站甩负荷过渡过程中机组振动剧烈,有导致转轮疲劳破坏风险。为探究转轮流激振动特性,对水泵水轮机在甩负荷中的典型工况（时刻）进行CFD-FEM数值模拟,分析了压力脉动、转轮动应力和振动模态。结果表明：转速是影响转轮压力脉动和动应力的最重要因素,最大转速工况最危险,转轮内压力脉动最剧烈,叶片动应力值和振幅均大于其他工况;压力脉动导致转轮动应力波动,两者频谱特征一致;转轮最大动应力出现在叶片进口与上冠“T型”连接处,过渡过程中最大值均超过材料许用应力;水力激励力频率与转轮固有频率相差较大,转轮在计算工况发生共振的可能性较小。     

半开式离心泵叶轮内部流场的DES模拟

本文采用DES模型分析了半开式离心泵内部流动,并与内部流动试验进行对比。结果证明本文采用的DES非定常流动模拟方法可以较为准确的预测半开式离心泵内的流动状况。然后,对DES计算结果进行了进一步分析,发现在半开式离心泵叶轮的出口边缘存在＂弱射流-尾迹＂流动结构。     

湿式烟气脱硫喷淋塔内部流场数值模拟研究

以300MW 机组湿法烟气脱硫喷淋塔为研究对象,利用计算流体力学通用软件对其内部进行三维数值模拟。     

可逆式水轮机的数值模拟与性能分析

本文基于Navier-Stokes方程和设计的k-ε湍流模型,采用贴体坐标和交错网格系统,采用SIMPLEC算法对一高水头可逆式水轮机进行了全流道三维湍流数值模拟.详细分析了可逆式水轮机在设计工况以及非设计工况下的双向运转过程中,转轮内部,转轮和导叶交接处和尾水管中的流场,同时讨论了部件的能量性能.并结合相关知识对此进行了初步的分析.计算结果揭示了水泵水轮机转轮内部流动规律及部分原因.预测了此水泵水轮机的水力性能.     

混流式水轮机全流道内部流场CFD数值模拟研究

根据标准κ-ε双方程和雷诺时均(N-S)方程,给定转轮边界条件,建立水轮机内部流动的数学模型。通过Fluent,以HL002-LJ-410混流型水轮机为例,对水轮机全流道内部流场进行了三维数值模拟研究。获取了水轮机在最优工况、小开度工况和大开度工况3种典型工况下过流部件的湍流流动性能参数和流场分布。计算结果表明,对比其他两工况下最优工况时蜗壳静压、流速和尾水管流动较理想。同时表明,水轮机过流部件有一定的改造优化空间。     

文丘里型燃气燃烧器内部流场的数值模拟

文章介绍了广泛应用于快速式燃气热水器的文丘里型燃气燃烧器的工作原理,并对一种文丘里型燃气燃烧器的内部流场进行了数值模拟,分析空气和燃气的混合均匀度,展示了燃气浓度场、空气速度场等主要指标。     

可调导叶式轴流泵水力特性数值模拟

为了减小轴流泵导叶段水力损失,提高轴流泵性能,本文提出一种新型后置导叶--可调式导叶.通过理论推导,得出了可调式导叶的调整规律,在实验结果验证的基础上,采用数值模拟方法,对固定导叶和可调式导叶两种模型下轴流泵内的水力特性进行了分析.分析结果表明:导叶进口冲角和尾部脱流是导致导叶段水力损失的两大主要因素;可调式导叶可以通...     

尾水管内部流场的数值模拟与试验研究——99''瑞典水轮机尾水管专题国际研讨会介绍

本文介绍了1999水轮机尾水管内部流场数值计算专题研讨会的内容和主要成果，通过对所指定的尾水管模型的模型试验，参加研讨会的16个研究小组提出各自的数值模拟成果，进行综合分析比较，探讨适宜的湍流数值计算模型和数值方法，对计算流体动力学（CFD）的发展现状和现实水平做出客观评价。     

Numerical simulation and experimental investigations of hydrodynamics and heat transfer for radial gas flow in an apparatus with ball packing

Results of numerical simulation and experimental data on hydrodynamics and heat transfer during radial gas flow in a bed of ball elements are presented.     

竖井贯流泵装置内部流动数值模拟与性能分析

优化竖井贯流泵装置的水力性能,应了解包括转轮在内的竖井贯流泵装置的流动特性。采用一维水力设计方法设计了竖井贯流泵装置的进、出水流道,并采用ANSYS CFX软件对前、后置竖井贯流泵装置进行三维定常流动数值模拟。引入平均涡漩角的概念,分析了前、后置竖井贯流泵装置内部流动的差异性,重点对不同形体的进、出水流道的水力性能及前、后置竖井贯流泵装置的外特性进行了分析比较,并通过模型试验得到了前置竖井贯流泵装置的综合特性曲线。结果表明,竖井与直管进水流道水力性能差异较小,出水流道对泵装置能量性能的影响较大。在叶片安放角0°时,前置竖井贯流泵装置最高效率为77.79%,后置竖井贯流泵装置最高效率为78.82%。本文可为竖井贯流泵装置设计及形式选择提供有益参考。     

双吸式离心泵叶轮泥沙磨损数值模拟

采用欧拉—拉格朗日多相流模型,对双吸式离心泵内的水流和泥沙颗粒运动进行了模拟,并采用离散相冲击磨损模型对不同泥沙浓度和粒径条件下的叶轮磨损进行了分析,分析结果表明：离散相冲击磨损模型可以准确预测叶轮的磨损位置和磨损强度;随着泥沙浓度的增加,叶片的磨损强度显著提高;叶片吸力面的磨损强度明显高于压力面,压力面的磨损位置集中在叶片的进口和出口处,吸力面的磨损位置则随着泥沙浓度的增加而改变;泥沙粒径是影响磨损强度的重要因素,随着粒径的减小,磨损强度显著降低。     

数值模拟明渠跨临界水流的删减对流项方法研究

从理论分析和数值试验两方面对模拟明渠跨临界水流的删减对流项方法进行研究。理论分析证实,对流项的删减可解决Preissmann差分方法在处理跨临界水流时存在的格式结构不适定问题,并能获得稳定解。通过矩形断面明渠恒定跨临界水流和实际河道非恒定跨临界水流的模拟对数学模型进行验证,并提出新的对流项删减方式,即根据流体弗劳德数逐渐删减对流项的首项,而对后一项不做删减。     

全钒液流电池管道内流场模拟分析

全钒液流电池凭借其性能优点在各方面都得到了大量应用,但其在应用过程中的流场特性对其性能存在很大影响.因此提出用Fluent 6.3.26对全钒液流电池管道内流场进行分析,讨论了不同支管管径对支管电解液流量分配的影响,比较了主管入口速度、支管出口速度的理论值和模拟值的差异.结果表明,支管管径对支管电解液流量分配有着明显的影响,速度理论值和模拟值的差异较小,提出模拟方法适合用于全钒液流电池管道内流场的模拟分析.