圆柱箱体中液体晃动阻尼的数值研究

对于部分充液的圆柱箱体中液体晃动,自由液面对晃动阻尼的影响显著,特别当自由液面在挡板附近,流动更加复杂.为了更加准确地计算带挡板的部分充液圆柱箱体中液体晃动阻尼,采用基于有限体积法的VOF方法模拟箱体中带有自由液面的流体流动.自由液面的重构采用具有二阶精度的分段线性重构方法,界面通量计算采用一步算法,计算了不同充液高度均匀布置的三块半圆形挡板对液体晃动阻尼的影响,得到了阻尼比随液位的变化曲线,获得了该型式挡板的阻尼性能.     

轴流式模型水轮机压力脉动试验与数值计算预测

本文将利用RNG κ-ε湍流模型对轴流式模型水轮机进行了全流道三维非定常湍流计算,预测模型水轮机的压力脉动性能.同时,本文对轴流式模型水轮机进行了压力脉动试验,通过对模型水轮机压力脉动试验结果与数值计算结果的对比,以验证数值计算预测压力脉动性能的准确性和可行性.     

水轮机导叶分离流动的数值模拟

1引言分离流在本质上是粘性流动和非粘性流动互相干扰的一类复杂流动,绕流中的分离现象往往使水力机械叶片水力损失急剧增加、效率下降,形成的压力脉动还将造成水力机械的振动山。尾水管涡带的形成和分离密切相关,是造成水力机械在部分负荷时机组振动和出力摆动的主要根源［‘j,在偏离最优工况时,叶片内的分离流动将十分严重。本文结合某电站机组出现的振动问题,求解Navier－Stokes的二维方程组,对导叶分离流场进行了分析。2控制微分方程组设导叶内流动为二维不可压粘性流动,控制微分方程组的守恒形式为：。、。分别为。,y两方向…     

部分充液贮箱自由液面塌陷的数值研究

本文利用基于有限体积法的VOF方法模拟部分充液贮箱中液体的输送过程,根据数值计算结果可以获得出流过程中贮箱自由液面塌陷夹气时的液面高度和液面塌陷的过程,将数值计算结果和试验结果进行了比较,验证了该方法的有效性。通过对计算结果进行分析,本文获得了液面塌陷时流场特征和塌陷原理,为防塌陷装置的设计提供指导。     

油泵输送黏性流体时的性能换算图

本文通过实验得到了不同比转数油泵在输送黏性流体的水力性能,研究了输送黏性流体时的修正系数与油泵的性能参数、油泵的转速和输送介质黏度之间的相互关系,参照德国KSB公司所提出的相似准则数,绘制了五种比转数油泵输送黏性流体时的流量、扬程和效率性能换算图,给出了性能换算图的使用方法和计算步骤,实例表明用性能换算图得出的计算结果与实测结果具有较高的一致性.     

水泵水轮机空载开度压力脉动特性预测

为了解水泵水轮机非同步导叶启动过程空载开度下的压力脉动特性,优化机组的性能提高并网成功几率,采用RNG k-ε模型对水泵水轮机非同步导叶空载点进行模拟,并对内部流场和压力脉动特性进行了分析。结果表明,转轮与活动导叶之间的压力脉动由叶片通过频率央定,尾水管涡带的周期性旋转导致尾水管进口呈现低频压力脉动,压力脉动幅值最大处位于预开启同步导叶与转轮之间。     

水泵吸水池内部流动PIV试验的深入分析

ＰＩＶ技术是一种新型的流动量测手段，使用这种技术能够容易的得出流场中的速度分布情况，在此基础上进行深入分析，还可以得到许多十分重要的流动参数。这里，对水泵吸水池内部流动的ＰＩＶ试验进行深入分析，得出如下的流动参量：吸水口处的环量分布、测量面上的涡度分布、交叉面处的三维速度分布，另外，对试验中所拍摄的图片进行分析，可以得出吸入涡中气核大小的分布情况．     

水轮机蜗壳和固定导叶内部三维紊流流场数值研究

1引言用数值方法研究蜗壳和固定导叶内部流场是改进和优化蜗壳和固定导叶设计的一个重要手段。早期的数值研究大多基于势流理论[1～2]，随着计算机技术和计算流体动力学的迅速发展，蜗壳和固定导叶内部三维紊流的数值分析已经成为可能t’－’］。本文以三峡水轮机组内部流动的研究为背景，基于N－S方程和标准的k一。紊流模型，采用贴体座标和交错网格系统，用SIMPLEC算法对三峡模型机组蜗壳和固定导叶内部的流动进行数值模拟，提出设计工况时蜗壳和固定导叶内三维素流数值模拟计算结果，为改进蜗壳和固定导叶设计提供了一些有益的参考资…     

Improved subgrid scale model for dense turbulent solid-liquid two-phase flows

The dense solid-phase governing equations for two-phase flows are obtained by using the kinetic theory of gas molecules. Assuming that the solid-phase velocity distributions obey the Maxwell equations, the collision term for particles under dense two-phase flow conditions is also derived. In comparison with the governing equations of a dilute two-phase flow, the solid-particle‘s governing equations are developed for a dense turbulent solid-liquid flow by adopting some relevant terms from the dilute two-phase governing equations. Based on Cauchy-Helmholtz theorem and Smagorinsky model, a second-order dynamic sub-grid-scale (SGS) model, in which the sub-grid-scale stress is a function of both the strain-rate tensor and the rotation-rate tensor, is proposed to model the two-phase governing equations by applying dimension analyses. Applying the SIMPLEC algorithm and staggering grid system to the two-phase discretized governing equations and employing the slip boundary conditions on the walls, the velocity and pressure fields, and the volumetric concentration are calculated. The simulation results are in a fairly good agreement with experimental data in two operating cases in a conduit with a rectangular cross-section and these comparisons imply that these models are practical.     

压水室形状对某离心泵径向力影响的数值模拟

本文采用SST k-ω湍流模型对环形压水室离心泵和螺旋形压水室离心泵进行了数值模拟,比较了两种泵在设计与非设计工况运行时叶轮所受的径向力,并对两种泵的压力沿叶轮出口分布进行了分析。分析结果发现,当运行在设计工况时,两泵的叶轮受力表现出周期性,螺旋形压水室离心泵的叶轮所受到的径向力相对更大,这是由于受到压水室自身设计和隔舌的影响,使螺旋形压水室离心泵的压力沿叶轮出口分布更加不均匀,从而导致径向力增大。此外,与设计工况相比,两泵在非设计工况运行时叶轮所受径向力更大,且在小流量时所受径向力的周期性与设计工况相比发生显著变化。