离心泵叶轮内流场PIV研究

在不干扰流场的情况下,利用PIV流场测试系统对离心泵内部流场进行高精度测量。通过对离心泵设计工况和大、小流量工况下叶轮内部流场测试,获得了流道中相对速度分布图。对三种工况下叶轮内的相对流动及绝对流动进行了分析,讨论了相对速度在叶轮内的变化规律,验证了轴向旋涡的产生位置,为泵的水力设计提供了依据,实验结果令人满意。     

离心泵叶轮内水流相对速度的实验研究

该研究应用PIV系统(粒子成像测速仪)这种先进的流场测试技术在不干扰流场的情况下,进行高精度的测量,即利用撒在流体中的粒子对光的散射作用,用光学的方法记录下粒子在不同时刻的位置,从而得到粒子的位移,基于粒子对流场的跟随性,测出水流在离心泵叶片流道内的绝对速度分布,并利用软件进行数据处理,得到离心叶轮内部从吸力边到压力边相对速度的分布,为离心泵的设计提供了更为可靠的理论依据。     

离心泵内流场的数值模拟

采用三维无结构网络建立计算模型，利用四节点并行版本FLUENT计算了离心泵的三维流场。对三种计算模型进行了比较，为以后进行相关的计算提供参考意见；同时通过离心泵泵内部流动速度、压力分布的分析，捕捉到流动冲击、二流等重要的流动现象，对泵的性能与改进提供确实的物理信息。     

粒子图像速度场仪用于叶轮机械内流测量的研究

介绍国内外利用粒子图像速度场仪（PIV）对叶轮机械内部复杂流动测量的研究进展,分析了针对叶轮机械内流测量的二维PIV系统的特点,并概括了目前在叶轮机械测量方面已取得的研究成果,最后预期了PIV技术未来的发展方向。     

离心泵流道和泵腔内流场的试验研究

应用PIV系统(粒子成像测速仪)在不干扰流场的情况下进行高精度的测量,即利用撒在流体中的粒子对光的散射作用,用光学的方法记录下粒子在不同时刻的位置,从而得到粒子的位移,基于粒子对流场的跟随性,测出水流在离心泵叶片流道内的绝对速度分布和泵腔内速度分布并利用软件进行数据处理,得到离心叶轮内部从吸力边到压力边相对速度的分布,为离心泵的设计提供了更为可靠的理论依据。     

离心泵蜗壳内流场的数值模拟

对离心泵蜗壳内部三维不可压湍流流动进行了数值模拟，计算采用了修正了的标准κ—ε湍流模型和SIMPLEC算法。计算结果揭示了蜗壳内流道的压力及速度分布规律，为离心泵的性能预测及优化设计提供了依据。     

离心泵内部流动PIV测试研究进展

粒子图像测速技术(Particle Image Velocimetry,简称PIV)是一种非接触式的流场显示技术,它综合了单点测量技术和显示测量技术的优点,广泛应用于离心泵内部流动的研究。简单介绍了典型的离心泵内流场二维PIV技术测试系统,总结了适用于二维PIV光路测试要求的离心泵模型设计特点并分析其原因,重点从离心泵内部流动现象入手,如动静部件干涉、旋转失速、空化现象和轴向旋涡等,综述了国内外利用PIV测试这些现象所取得的研究成果,最后对PIV技术在离心泵内的应用进行了展望。     

大出口角离心泵叶轮内部流动的PIV测量分析

本文利用可视化的激光粒子成像测速技术(PIV)对一个大出口角的离心泵叶轮进行了内部流场的速度测量。结果证明离心式叶轮内部的流动基本是符合势流理论的。但在靠近叶片压力面处存在一个弱射流-尾迹结构。     

带分流叶片的离心泵叶轮内部流场的PIV测量与数值模拟

用PIV技术和工程上广泛应用的k-ε标准两方程模型,对不同工况带分流叶片的离心式水泵叶轮内部流场进行了测量和计算模拟。通过试验测试和模拟计算,获得了不同工况下叶轮内的流速分布规律,揭示了叶轮内流动的非对称性、长叶片吸力面进口附近有回流、各种工况下分流叶片前缘入口稍后吸力侧均存在一个高流速区、分流叶片改善出口速度分布、随着流量增加叶轮内相对速度的大小增大明显等对带分流叶片离心泵性能有直接影响的多种流动现象。     

基于ANSYS的离心叶轮内流场的数值模拟

基于N-S方程和标准κ-ε紊流模型，利用有限元分析软件ANSYS的CFD模块，对离心象叶轮内三维紊流进行了数值模拟。获得了离心泵叶轮内的流速、压力场分布，捕捉到了一些重要的流动现象。     

疏浚泥泵小流量工况下的PIV试验

疏浚泥泵的性能对泥沙输送管道的效率和安全起着决定性的作用。采用先进的PIV(粒子图像测速法)技术研究小流量工况下泥泵的内部运动规律,得到泥泵内的速度分布,揭示了泥泵内部的流场分布、能量损失、水力效率等现象,表明PIV技术是一种研究泥泵内部流动规律的有效手段,为进一步实现固液两相流研究提供实验依据。     

旋转离心叶轮内部非定常流动的PIV测量

利用激光成像速度仪(PIN)测量了旋转离心叶轮内部的非定常流场。通过对实验数据的进一步处理，获得了旋转离心叶轮内部相对速度的非定常流场分布。详细分析了叶轮内部非定常流动现象和流动规律。通过实验研究发现，旋转离心叶轮内部的流动是非定常的；在叶轮出口处，叶片的吸力面与轮盖的夹角区存在一个低速区；并观察到了明显的射流／尾迹结构。射流区和尾流区的大小和范围在沿盘盖方向和跨叶片方向上是不同的，射流区和尾流区之间不存在明显的分界线。     

极低比转速叶轮内流体的流动分析和叶轮的设计

通过分析得出影响低比转速离心泵效率的主要原因是在叶轮出口存在二次流、边界层的分离等而引起的射流一尾迹结构并提出了改进的方法。实例表明文中提出的加大叶轮出口宽度,采用较大的叶片出口安放角,较大的叶片包角和叶片的线型前部采用较小曲率半径,后部分采用较大的曲率半径等叶轮设计方法能够设计出具有较高效率和较好性能的低比转速离心泵。     

离心泵建模及其流场模拟分析研究

利用SolidWorks软件建立了泵体和叶轮的三维模型,在雷诺时均方程和RNG k-ε湍流模型的基础上,利用Fluent软件对离心泵叶轮进行了流场的仿真,获得了内流场的静压和速度分布情况,为之后产品的设计和优化提供了依据。     

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。     

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.     

离心泵叶片修正对运行效率影响分析

离心泵被广泛应用于舰艇,是其能源的重要消费者。由于舰艇设备众多,所有设备的效率包括离心泵的效率都是非常重要的。文中介绍了一种提高离心泵效率的方法。当需要调整离心泵的扬程和流量时,泵制造商或者用户对叶轮进行修正是一种常见的做法。修正后的泵和初始泵基本类似,因为只改变了泵的一些参数,其他结构都没变。尽管如此,有效的相似性假设还需要一系列实验验证,文中修正了一个低比转速的离心泵并进行了测试。     

HD型石油化工流程泵叶轮内部流场数值计算

采用k-ε紊流模型以及由Patankar和Spalding提出的SIMPLE算法,对双吸式HD型石油化工流程泵首级叶轮内部流场进行数值模拟,给出了其压力和速度的分布规律,揭示了其内部流动的主要特征,为双吸式离心泵叶轮设计提供了重要理论依据,同时填补了CFD流场计算中尚无双吸式离心泵叶轮整体模拟的空白。     

基于CFturbo的离心泵扭曲叶轮设计方法的研究

针对传统离心泵叶轮,尤其是扭曲叶轮复杂的设计过程,提出一种新的设计方法,基于CFturbo的离心泵扭曲叶轮参数化设计,CFturbo操作简单,设计思路清晰,便于实体的生成。介绍了CFturbo的设计流程,建立三维模型,最后通过Fluent进行流场模拟分析,验证了模型的可行性。     

节能离心泵全流道内部湍流的动态大涡模拟

应用不可压缩流体N-S控制方程和大涡模拟动态亚格子湍流模型,基于非结构网格和滑移网格技术,采用SIMPLEC算法实现速度、压力变量的分离求解,得到了某新型离心泵从进口到出口的全流道各过流部件的速度场和压力场分布,与k-ε模型计算结果比较表明,采用动态大涡模拟方法对离心泵内部流场预测更加精确、合理.