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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:为了改善高速流动工况下水翼吸力面上流场的空化特性,提出了水翼表面主动射流对绕水翼周围流动加以控制的方法.基于密度分域滤波的FBDCM混合湍流模型联合Zwart-Gerber-Belamri空化模型,分析了来流空化数为0.83,来流攻角为8?,射流位置距水翼前缘为x=0.19c时,主动射流对于水翼吸力面上流动的空化特性和水动力特性影响.对回射流的强度进行了量化分析,以探究回射流与流场空化特性的关系.数值分析结果表明,在射流水翼吸力面上的时均空泡体积为原始水翼的1/15,使得流场内空化流动由云空化状态转变为较为稳定的片空化状态,显著地削弱了云空化的发展.此外,射流极大地改善了水翼的水动力性能,使得水翼的升阻比较原始水翼提高了22.9%,空泡的脱落频率减少了26.2%,空泡脱落所引起的振幅减小了9.1%.射流大幅降低了水翼吸力面上低压区面积,水翼吸力面上流体的逆向压力减小,回射流强度降低;同时,射流使水翼吸力面上的边界层减薄,增强了流动的抗逆压梯度能力,一定程度上阻挡了回射流向水翼前缘的流动,这也从机理上分析了主动射流抑制空化的原因....
摘要:空化引起不同程度振动、冲击和噪声,加剧物体表面空蚀,使结构提早发生疲劳.为有效抑制和延缓空化发生和空泡脱落,该文提出了在水翼吸力面布置凹槽的方法,旨在通过水翼表面结构的改变来实现空化流动的调节.在数值模拟研究中,采用Realizable k-ε 湍流模型和Schnerr-Sauer空化模型,围绕8°攻角下NACA66(MOD)水翼,开展不同空化数、凹槽尺度和凹槽位置对二维水翼空化流场的动力学特性研究,并进一步分析了水翼表面特殊结构抑制空化的机理.结果表明:当片空化发生时,凹槽布置在距水翼前缘0.32弦长位置时,能降低空泡振荡频率,提高水翼水动力性能;当云空化发生时,适当的凹槽表面构型能够使水翼吸力面边界层变薄,边界层分离点滞后,水翼尾缘回流区减薄,吸力面低压区减小,证明了凹槽表面构型对空化抑制的适用性.然而,在水翼吸力面布置凹槽,虽然可以降低水翼表面边界层的厚度,增强抗逆压能力,但却触发了凹槽附近区域回射流的加速.因此,只有当抗逆压梯度能力大于回射流冲击时,才可以实现对空化流动的抑制.该研究成果扩大了空化流动的被动控制方法研究范围,为水力机械空化抑制技术提供了参考....
摘要:CAP1400反应堆冷却剂系统中蒸汽发生器下封头和核主泵直接连接,使蒸汽发生器下封头出口接管的流场变得不均匀.为探究非均匀入流条件对核主泵性能的影响,对核主泵叶轮和蒸汽发生器下封头进行联合简化建模,采用CFD方法数值计算泵的能量、水动力以及空化性能,并与均匀入流下的仿真结果进行比较.计算结果表明:在0.7Q0~1.2Q0工况范围内,进口的不均匀流动导致泵的扬程下降1.8%~5.1%,叶轮扭矩下降1.9%~6.4%,而效率没有发生明显的变化;非均匀入流下扬程的降低使叶轮所受轴向力有所减小,但径向力显著增大.空化发生时,泵的临界空化余量增大,抗空化性能降低,空化区域出现明显的不对称....
[专利] 实用新型 CN201820294099.4
大连理工大学 2018-11-06
摘要:本实用新型属于应用于水力机械设计领域,一种有效抑制叶片表面空化的射流装置。泵通过金属管与三通阀连接,利用三通阀调节各个工况射流流量,通过流量计来观察各个工况射流流量的变化;所述的泵置于水槽中;经过三通阀通过PVC管连接流量计,流量计通过PVC管连接弯头入口,弯头出口连接叶片空腔连接管,叶片空腔连接管连通叶片空腔;叶片表面布置有射流孔。本实用新型的抑制空化,与叶片表面无射流相比,在叶片表面有射流的情况下空化长度和空化穴的厚度明显降低。阻挡回射流,射流产生装置在叶片表面所形成的射流能够阻挡叶片尾缘形成的回射流,抑制空化穴的脱落、溃灭。
[专利] 发明专利 CN201810787133.6
大连理工大学 2018-12-07
摘要:本发明一种改善表面空化流动特性的特殊构型叶片,属于水力机械的设计与制造技术领域。本设计直接通过利用叶片吸力面凹坑影响回射流和压力分布来抑制空化,形成满足空化抑制需求的又不影响叶片水动力性能的构型。本发明能够达到延迟空化发生和抑制回射流,达到减小空化对水力机械性能影响的效果。
[专利] 发明专利 CN201810181901.3
大连理工大学 2018-08-28
摘要:本发明属于应用于水力机械设计领域,一种有效抑制叶片表面空化的射流装置及设计方法。泵通过金属管与三通阀连接,利用三通阀调节各个工况射流流量,通过流量计来观察各个工况射流流量的变化;所述的泵置于水槽中;经过三通阀通过PVC管连接流量计,流量计通过PVC管连接弯头入口,弯头出口连接叶片空腔连接管,叶片空腔连接管连通叶片空腔;叶片表面布置有射流孔。本发明的抑制空化,与叶片表面无射流相比,在叶片表面有射流的情况下空化长度和空化穴的厚度明显降低。阻挡回射流,射流产生装置在叶片表面所形成的射流能够阻挡叶片尾缘形成的回射流,抑制空化穴的脱落、溃灭。
[硕士论文] 卢盛鹏
流体机械及工程 大连理工大学 2019(学位年度)
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