【摘 要】
：
为了研究叶顶泄漏涡的三维结构及其空化特性,以某一轴流泵模型为研究对象,利用修正的滤波器模型(Modified Filter-based Model,MFBM)对轴流泵叶顶间隙流动进行数值模拟,并与试验进行对比.结果表明修正后的湍流模型可以很好地预测泵的水力性能和空化性能.通过轴向速度和湍动能分布,详细地解释了不同工况下叶顶间隙内的流场结构.利用最小张量法则,可以判别叶顶区的空化初生现象,且结果与利
【机 构】
：
江苏大学流体机械工程技术研究中心,江苏镇江212013
【出 处】
：
第十四届全国水动力学学术会议暨第二十八届全国水动力学研讨会
论文部分内容阅读
为了研究叶顶泄漏涡的三维结构及其空化特性,以某一轴流泵模型为研究对象,利用修正的滤波器模型(Modified Filter-based Model,MFBM)对轴流泵叶顶间隙流动进行数值模拟,并与试验进行对比.结果表明修正后的湍流模型可以很好地预测泵的水力性能和空化性能.通过轴向速度和湍动能分布,详细地解释了不同工况下叶顶间隙内的流场结构.利用最小张量法则,可以判别叶顶区的空化初生现象,且结果与利用最大旋涡准则预测的涡心涡量和压力分布相一致.通过叶顶区的三维涡量分布,揭示了叶顶泄漏涡的三维卷吸过程,表明了叶顶泄漏涡的空间结构.利用数值模拟和可视化试验,说明了叶顶空化涡的类型及其演变过程,尤其是叶片出口处几乎垂直于叶片吸力面的大尺度空化云结构,其初生机理及其诱导的流动失稳等现象将是今后研究的重点.
其他文献
在深水钻井、测试及生产过程中,井筒内会生成固态的天然气水合物,易造成管线堵塞等事故,本文研究了含水合物相变的井筒多相流动特征,建立了含水合物相变的井筒多相流动模型,提出了水合物生成区域的定量预测方法,研究了水合物生成与沉积特征,得到了水合物堵塞形成机制,在环雾流条件下,在液滴和管壁液膜表面均生成水合物,液膜处生成的水合物在管壁上沉积是造成管柱堵塞的主要原因.所建立的井筒多相流动模型可用来定量预测何
本研究主要基于浸没边界法采用自编程序对Re=200的拍动翼运动进行了数值模拟.同时也采用重叠网格技术对拍动翼的水动力特性进行了计算分析,将两次计算结果进行比较,验证了自编程序的正确性和可行性.最后系统地分析了拍动翼的运动参数如:升沉俯仰相位差、俯仰幅值以及斯特劳哈尔数对推进性能的影响.结合推进效率以及拍动翼后方的涡流场结构确立了最佳运动参数.
在传统水下滑翔机设计的基础上引入仿生推进的设计理念,希望借助水翼的运动来增加滑翔机的前进速度,从而克服传统水下滑翔机"随波逐流"的缺点.结合浸没边界法采用自编程序,通过求解不可压黏性N-S方程对水下滑翔机仿生推进进行了数值模拟研究.分别研究水翼采取拍动运动和波动运动两种方式运动时的推进特性,分析在不同来流速度下水翼运动参数对推进性能的影响,通过自定义的推进效率以及对水翼后方涡流场结构的分析确立了最
并排作业多浮体间窄缝内水体共振问题对工程作业安全有很大影响,近年来引起广大学者的兴趣和重视,但大多研究还都局限于各个浮体载重(即,吃水)相同的情况.而实际海洋工程中,通常是不同载重船体并排作业.采用数值模拟和物模试验开展浮体吃水对窄缝内水体共振特性影响的研究.首先,基于势流理论,应用改进的高阶边界元方法建立了完全非线性数值水槽模型对两个箱体间窄缝内水体共振现象进行模拟.其次,在大连理工大学波流水槽
基于CIP(Constrained Interpolation Profile)方法进行自编程代码开发,建立二维强非线性黏性流数值波浪水槽.采用THINC(Tangent of Hyperbola for Interface Capturing)法重构自由面,利用虚拟粒子法重构物体表面.基于该数值模型,对波浪中固定和固连的紧邻双浮体的水动力问题展开了研究.首先,对固定双浮体窄缝间的水动力共振进行了
边界层转捩的准确预测对模拟水翼绕流十分重要.原始γ-Reθt转捩模型应用于高雷诺数水翼边界层转捩时预测的转捩位置与实测值存在较大差异.本研究对原始γ-Reθt转捩模型进行改进,在原始模型关联函中引入修正函数,并将新关联函数在ANSYS-CFX中通过CEL(CFX Expression Language)实现.改进后的模型考虑了高雷诺数下涡黏系数比过大对转捩预测的影响.将改进模型应用于不同湍流度和雷
基于摄影法,通过实验研究了液滴在无限大静止流场中的形态和运动学特征.用单个相机记录了在纯水中周期性被释放的大、小油滴的运动行为,通过相关图像处理技术,得到了液滴的运动轨迹、形状、长径比和水平、竖直方向速度在空间上的分布.分析发现大油滴容易发生形状振荡,同时伴随着轨迹从直线到"之"字形的过渡,而小油滴几乎保持球形,其运动轨迹始终保持"之"字形.大、小油滴的水平和竖直瞬时速度在高度方向上的分布有所不同
真实海况中，波与流通常同时存在。波流相互作用一直是近岸工程中的研究热点.层析水波理论是一种强非线性水波理论,该理论没有引入任何小参数,只是引入了竖直方向上不同流层间速度变化的假设.本研究采用层析波浪理论,对周期性非线性水波与剪切流的相互作用进行了时域模拟.采用有限差分法对层析波浪模型进行求解,五点中心差分法进行空间离散,时间步进采用具有四阶精度的Adams预测-校正法.造波边界处将纯波与剪切流的结
The transient waves generated by an impulsive perturbation on an infinite vertical circular cylinder are considered.On the cylindrical surface, the perturbation is expanded by a series of base functio
本研究使用一种强非线性浅水波浪理论,层析波浪理论对波浪传播变形问题进行研究.在层析波浪理论中,分为第一级别、第二级别等不同级别的波浪模型.低级别的浅水层析波浪理论是强非线性弱色散性的浅水波浪理论,伴随着级别的升高,色散性性能在增强.使用浅水层析波浪理论对二维波浪传播变形问题以及三维波浪传播变形问题进行研究,采用有限差分法进行数值求解,五点中心差分法进行空间离散,时间步进采用具有四阶精度的Adams