上海交通大学学报(自然版) ›› 2012, Vol. 46 ›› Issue (05): 734-739.
刘厚林,杨东升,谈明高,王凯,庄宿国,杜辉
收稿日期:2011-06-03
出版日期:2012-05-28
发布日期:2012-05-28
基金资助:国家杰出青年基金项目(50825902),国家自然科学基金项目(51079062),江苏省自然科学基金项目(BK2010346),江苏省“333高层次人才培养工程”科研项目,江苏省“六大人才高峰”项目资助
LIU Hou-Lin, YANG Dong-Sheng, TAN Ming-Gao, WANG Kai, ZHUANG Su-Guo, DU Hui
Received:2011-06-03
Online:2012-05-28
Published:2012-05-28
摘要: 为了揭示双叶片离心泵内失速现象的发生和发展过程,采用三维粒子图像测速(PIV)系统对比转数为134的双叶片离心泵在4个工况下3个截面的流体流动进行了分析.结果表明:随着流体流量的减小,叶片的压力面首先出现流动分离并产生漩涡;当流体流量继续减小时,漩涡堵塞了流道而使流体流动受阻,造成了叶轮流道失速的现象.在最优工况下,叶轮内流体的流态最佳;在0.8倍最优工况下,中间截面发生了流动分离;在0.5倍最优工况下,中间截面的流动分离扩张并产生了失速;在流量减小至0.2倍最优工况的流量之前,前盖板处也出现了失速,而在后盖板处没有发现漩涡.同时,叶轮内流场的轴向速度很不均匀,由流道进口到出口、吸力面到压力面,其轴向速度逐渐减小,并且叶片压力面的负向轴向速度区域随着失速的发展而扩大.
中图分类号:
刘厚林, 杨东升, 谈明高, 王凯, 庄宿国, 杜辉. 双叶片离心泵内失速现象的三维PIV分析[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2012, 46(05): 734-739.
LIU Hou-Lin, YANG Dong-Sheng, TAN Ming-Gao, WANG Kai, ZHUANG Su-Guo, DU Hui. 3D-PIV Measurements of Stall in DoubleBlade Centrifugal Pump[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2012, 46(05): 734-739.
| [1]Emmons H W, Pearson C E, Grant H P. Compressor surge and stall propagation [J]. ASME Transactions, 1955, 77(4): 455469.[2]Sieverding C H, Arts T, Denos R, et al. Measurement techniques for unsteady flows in turbomachines [J]. Experiments in Fluids, 2000, 28 (4): 285321.[3]Day I J. Stall inception in axial flow compressors[J]. Journal of Turbomachinery, 1993, 115 (1): 19.[4]Garnier V H, Epstein A H, Greitzer E M. Rotating waves as a stall inception indication in axial compressors [J]. Journal of Turbomachinery, 1991, 113 (2): 290302.[5]Inoue M. Propagation of multiple shortlengthscale stall cells in an axial compressor rotor [J]. Journal of Turbomachinery, 2000, 122 (1): 4554.[6]Pedersen N, Larsen P S, Jacobsen C B. Flow in a centrifugal pump impeller at design and offdesign conditions. Part I: Particle image velocimetry (PIV) and laser doppler velocimetry (LDV) measurements [J]. Journal of Fluids Engineering, Transactions of the ASME, 2003, 125 (1): 6172.[7]Krause N, Zahringer K, Pap E. Timeresolved particle imaging velocimetry for the investigation of rotating stall in a radial pump [J]. Experiments in Fluids, 2005, 39 (2): 192201.[8]Feng J, Benra F K, Dohmen H J. Unsteady flow visualization at partload conditions of a radial diffuser pump: By PIV and CFD [J]. Journal of Visualization, 2009, 12 (1): 6572.[9]Westra R W, Broersma L. PIV measurements and CFD computations of secondary flow in a centrifugal pump impeller [J]. Journal of Fluids Engineering, Transactions of the ASME, 2010, 132 (6): 18.[10]黄欢明, 高红, 杜朝辉. 轴流泵叶轮内部流动的数值模拟与实验[J]. 上海交通大学学报, 2009,43 (1): 124128.HUANG Huanming, GAO Hong, DU Zhaohui. Numerical simulation and experimental study on flow field in an axial flow pump [J]. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2009, 43 (1): 124128.[11]邵春雷, 顾伯勤, 黄星路, 等. 低比转速泵叶轮流道内部流道的PIV试验[J]. 航空动力学报, 2010, 25(9): 20912096.SHAO Chunlei, GU Boqin, HUANG Xinglu, et al. Experimental study on flow in the impeller of low specific speed pump using paricle image velocimetry [J]. Journal of Aerospace Power, 2010, 25 (9): 20912096.[12]赵斌娟, 袁寿其, 刘厚林, 等. 双流道泵内非定常流道数值模拟及粒子图像测速测量[J]. 机械工程学报, 2009, 45 (9): 8288.ZHAO Binjuan, YUAN Shouqi, LIU Houlin, et al. Numerical simulation and particle image velocimeter measurement for unsteady turbulent flow in doublechannel pump [J]. Journal of Mechanical Engineering, 2009, 45 (9): 8288. |
| [1] | 郭同彪, 张吉, 李新亮. 压缩拐角强激波边界层干扰直接数值模拟研究[J]. 空天防御, 2024, 7(2): 29-35. |
| [2] | 高昌昊, 宋文萍, 韩少强, 路宽, 王跃, 叶坤. 空空导弹过失速重新定向技术研究[J]. 空天防御, 2022, 5(3): 17-26. |
| [3] | 李艺, 白俊强, 张彦军, 赵轲. 分布式粗糙前缘对NACA0012翼型失速特性的影响[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(1): 101-113. |
| [4] | 高原, 吴亚东, 欧阳华. 压气机退失速控制的数值仿真[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(11): 1343-1351. |
| [5] | 高云1, 2,郑文龙1,熊友明1,邹丽3. 不同表面粗糙度下圆柱体涡激振动响应特性数值研究[J]. 上海交通大学学报, 2018, 52(4): 419-428. |
| [6] | 帅鹏, 周波华, 王飞, 许新鹏, 江中. 防空导弹对过失速机动目标拦截研究[J]. 空天防御, 2018, 1(4): 65-70. |
| [7] | 李冬,张辰,王福新,刘洪. 结冰对带舵面翼型流场的影响及其气动参数分析[J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(3): 367-. |
| [8] | 单铁兵,杨建民,李欣,肖龙飞. 水流对立柱周围波浪爬升特性的影响[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2014, 48(1): 116-124. |
| [9] | 周莉1,2,徐浩军1,杨哲1,刘东亮1. 飞机在结冰条件下的最优边界保护方法[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2013, 47(08): 1217-1221. |
| [10] | 封培元a, 马宁a, b, 顾解忡a, b. 基于船机桨匹配和波浪统计的船舶失速系数分析 [J]. 上海交通大学学报(自然版), 2012, 46(08): 1248-1253. |
| [11] | 周涛1, 李亚林1, 梁益华2, 陈迎春1. 襟缝翼对民用飞机失速特性的影响[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2012, 46(08): 1328-1333. |
| [12] | 沈枫1,竺晓程1,刘鹏寅1,杜朝辉1,陈化2. 非平行壁面无叶扩压器失速的三维模型[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2011, 45(11): 1613-1618. |
| [13] | 沈枫1,竺晓程1,刘鹏寅1,杜朝辉1,陈化2. 无叶扩压器失速的三维可压缩流模型[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2011, 45(11): 1725-1730. |
| [14] | 沈枫1, 竺晓程1, 杜朝辉1, 陈化2. 离心压缩机无叶扩压器的三维失速模型[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2011, 45(09): 1251-1251. |
| 阅读次数 | ||||||
|
全文 |
|
|||||
|
摘要 |
|
|||||