【摘 要】
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本研究采用大涡模拟研究了不同间隙尺寸对轴流泵叶顶泄漏流及泄漏涡的影响,并结合高速摄影试验验证结果的准确性.对网格的过滤尺度进行验证,以保证不同间隙下的叶轮流道叶顶区内部网格尺度位于惯性子区内,使80％的湍动能得以直接求解.通过分析不同间隙尺寸下的速度场、涡量场及湍动能发现,叶顶区主要存在两种明显的泄漏涡结构,且间隙越大,涡结构尺寸越大,寿命越长.在泄漏涡所在区域,涡量及湍动能随着间隙的增大而增加,
【机 构】
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江苏大学流体机械工程技术研究中心,镇江212013
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本研究采用大涡模拟研究了不同间隙尺寸对轴流泵叶顶泄漏流及泄漏涡的影响,并结合高速摄影试验验证结果的准确性.对网格的过滤尺度进行验证,以保证不同间隙下的叶轮流道叶顶区内部网格尺度位于惯性子区内,使80％的湍动能得以直接求解.通过分析不同间隙尺寸下的速度场、涡量场及湍动能发现,叶顶区主要存在两种明显的泄漏涡结构,且间隙越大,涡结构尺寸越大,寿命越长.在泄漏涡所在区域,涡量及湍动能随着间隙的增大而增加,表明轴流泵叶顶区的黏性损失增大.不同径向系数截面的压力分布显示随着间隙的增大,叶顶泄漏涡对叶顶区流道的压力分布影响范围增大,致使叶轮在叶顶区的做功能力下降.结合数值模拟和试验结果发现不同间隙下泄漏涡空化所发生的位置及空化强度有所不同.当泄漏涡充分发展后,间隙越大,泄漏涡发生空化的强度越大,发生空化的范围也将增大.
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纯稳性丧失是国际海事组织IMO正在制定的第二代完整稳性衡准中一种相对复杂的稳性失效模式,模型试验是验证稳性衡准不可缺少的手段.本研究以内倾船为研究对象,研制了纯稳性丧失自航试验方法,采用全站仪确定设定航速下的螺旋桨转速,采用新的自动控制稳向系统,包括6自由度光纤陀螺、信号采集系统,操舵仪,电池等,开展了不同航速、不同初始横倾状态下的纯稳性丧失模型试验,建立了纵荡-横摇2自由度纯稳性丧失数值计算方法
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