【摘 要】
:
本文应用三维非定常数值计算方法,对采用对旋转轮的新型轴流式水轮机进行了数值模拟.数值计算中,采用了全三维全流道的数值计算方法,基于DES(Detached Eddy Simulation)方法获得了对旋轴流水轮机的非定常流场和能量性能。计算结果显示,该新型水轮机在一个转动周期的不同时刻,其内部流场存在明显的非定常特性。
【机 构】
:
水沙科学与水利水电工程国家重点实验室,清华大学,北京,100084
论文部分内容阅读
本文应用三维非定常数值计算方法,对采用对旋转轮的新型轴流式水轮机进行了数值模拟.数值计算中,采用了全三维全流道的数值计算方法,基于DES(Detached Eddy Simulation)方法获得了对旋轴流水轮机的非定常流场和能量性能。计算结果显示,该新型水轮机在一个转动周期的不同时刻,其内部流场存在明显的非定常特性。
其他文献
本文为揭示喷嘴各参数变化对低压大流量自激振荡脉冲射流装置能耗的影响,借助数值模拟的方式,对自激振荡脉冲射流喷嘴的能耗问题进行了探讨,根据各结构参数和运行参数变化对腔内速度矢量场、腔内空化区形状即压力场、以及脉冲射流频率影响的分析结果,得到了如下论断,在合适的工况下,上喷嘴入口速度的降低将同比例降低下喷嘴出口的能量输出,上喷嘴压力提高与下喷嘴射流动能的增加成三倍关系.经过与试验结果对照,验证了这一结
本文基于通用型线和涡旋机械的特征,定义涡旋齿外、内型线的差为涡旋齿中线,建立了涡旋齿稳态温度场模型。研究表明:小参数涡旋齿的稳态温度可由其中面温度代替,涡旋齿温度分布分为两部分,靠近涡旋齿中央区域的部分涡旋齿温度均为排气温度,而其余部分温度随法向角增大而下降。涡旋齿的形状对温度分布的影响随法向角增大而增大,但其影响很小,可认为近似于线性下降。
本文针对涡轮机欧拉方程一定历史的局限性,提出了新的能量方程式及设计理论。现有设计方法虽然能满足工程的设计要求,但理论分析不够严密.经典理论认为;水斗式水轮机的工作原理是纯冲动式。经过分析研究得出结论为;水斗式水轮机是一种冲击和反击速度各占一半时效率最高的水力机械.现有理论认为当单位转速为39~40时水斗式水轮机效率最高。重新分析和建立了水斗式水轮机的基本方程式,用导出的基本方程式分析出了最优单位转
本文从静电学及旋风除尘器的基本理论出发,在前人工作的基础上对静电旋风除尘器的除尘机理和静电旋风除尘器中粒子的运动规律进行了详细的研究。推导了静电旋风除尘器的分离效率模型。
本文通过对不同的弯道半径与流道宽度比值(r/b),对离心压缩机基本级性能进行了数值研究。充分考虑叶轮尾迹对弯道进口气流的影响,对弯道内部流动及r/b对级的总体性能进行详细对比分析。研究结果表明:r/b比值的变化对弯道出口气流角影响显著,存在一个使级效率为最大值的最佳r/b比值,壁面摩擦是引起弯道总压损失的主要因素.
本文通过对静叶的弯掠三维造型的改变,设计了一种新型的风机.采用三维Navier-Stokes方程和K-ε两方程湍流模型,数值模拟与分析了叶片扩压器的内流特征。研究揭示了弯掠静叶的改善流动机制:发现弯叶片在有利的"C"型压力分布下,将端壁区域的低能流体吸收到叶片中部高能主流中,减弱了端部低能流体的聚集,从而减弱了流动损失和流动阻塞,端壁的低能流体被主流携带往下游的二次流特征。
本文采用三维粘性非定常数值模拟的方法研究了离心压缩机级内静叶的clocking(时序)效应,研究结果表明,当两级静叶相对周向位置改变时最大效率变化为0.175%。另外,通过对非定常计算叶根、叶中和叶尖处流场图的分析,发现非定常环境下上游周期性尾迹对下游叶片边界层、尾迹以及叶尖泄露流的相互作用。
本文为分析离心泵启动过程外部瞬态特性的内流机理,建立求解叶轮启动和加速过程泵内部非定常流动的数值模拟方法,以二维离心泵为模型进行启动过程内部流动的数值模拟研究。以绝对坐标系描述全场流动,采用动网格方法实现离心泵启动过程中叶轮加速旋转引起的流场变形,采用大涡模拟(LES)描述湍流.分析了叶轮启动过程中内部非定常流动结构和演化过程及其与外部瞬态特性的关系,并与准稳态假设下的流动模拟结果进行了对比分析,
本文设计了尾缘凹陷新型三叶风轮,并采用三维雷诺平均守恒型Navier-Stokes方程和K-ε两方程湍流模型对新风轮和原风轮的内流特性及气动性能进行了数值分析和实验研究。研究表明,轴流叶轮前缘加厚能够降低低频噪音,减小振动和改善音质;在轴流叶轮尾缘进行内凹处理,能减轻电机负荷和降低噪声.
本文利用计算流体力学软件,对粘性不可压缩流体的平板翼型绕流进行了三维数值模拟,采用有限体积法计算程式,求解不可压缩Navier-Stokes方程,模拟平板翼型在尾缘有无吹气时的流动情况,得到了平板翼型尾迹的传播特性。并使用四种常用湍流模型在相同的网格条件下进行数值模拟,模拟结果与相应的实验数据对比,分析各种湍流模型对带尾缘吹气的三维模型数值模拟结果的影响,得出了不同湍流模型对带尾缘吹气的模型的适用