旋流泵內(nèi)部非定常壓力脈動分析
發(fā)布時間:2020-12-06 07:20
為了深入分析旋流內(nèi)部流場的壓力脈動特性,建立旋流泵數(shù)值計算模型,基于標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型,開展旋流泵內(nèi)部流動結(jié)構(gòu)的非定常計算,分析旋流泵進口、出口及壓水室的監(jiān)測點的壓力脈動情況,探討各處壓力時域與頻域圖變化規(guī)律,并對脈動特性進行試驗驗證。結(jié)果表明:不同工況下旋流泵壓力波動呈現(xiàn)明顯的周期性變化;葉輪與隔舌處的干涉作用是壓力脈動的來源,隔舌處的脈動主頻以葉頻為主;旋流泵內(nèi)部充滿大量回流與漩渦,也是造成流動不穩(wěn)定的因素,該研究結(jié)果為旋流泵的穩(wěn)定運行提供了理論依據(jù)。
【文章來源】:液壓與氣動. 2020年06期 第97-102頁 北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
旋流泵性能對比圖
整個計算過程經(jīng)過6個周期,排除不穩(wěn)定的前2個周期,后4個周期內(nèi)旋流泵進、出口壓力脈動時域圖如圖4所示。由圖4可知,不同工況下,旋流泵進、出口壓力脈動呈現(xiàn)周期性的波動?焖俑道锶~變換(FFT)[17-18]是計算離散傅里葉變換(DFT)的一種快速算法,極大的提高了計算離散傅里葉變換的計算速度,對于長度是N的時間序列x(n)的離散傅里葉變換為:
對進、出口進行快速傅里葉變換,得到如圖5所示的旋流泵進、出口壓力脈動頻域圖,其中f為頻率。由圖5可知,軸頻倍頻脈動接近50 Hz,葉頻倍頻脈動接近600 Hz。在流體壓力脈動中,葉輪葉片對流體的影響是軸頻的z倍及其諧波。由圖5a可知,旋流泵進口的壓力脈動依賴于軸頻的支配,頻率為50 Hz,在1.0Q工況下旋流泵進口壓力脈動最小,在1.2Q工況下旋流泵進口壓力脈動最大。由圖5b可知,旋流泵出口的壓力脈動依賴于葉頻的支配,第一主頻為600 Hz,第二主頻為50 Hz,在1.0Q工況下旋流泵進口壓力脈動最小,在0.8Q工況下旋流泵進口壓力脈動最大。2.2 監(jiān)測點壓力脈動特性
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于流量脈動系數(shù)的齒輪泵齒廓的主動設(shè)計及特性分析[J]. 王建,崔祥波,常雪峰. 液壓與氣動. 2019(09)
[2]Study on Unstable Characteristics of Centrifugal Pump under Different Cavitation Stages[J]. DONG Liang,SHANG Huanhuan,ZHAO Yuqi,LIU Houlin,DAI Cui,WANG Ying. Journal of Thermal Science. 2019(04)
[3]旋流泵菜籽-水兩相流濃度特性實驗與流場數(shù)值模擬[J]. 沙毅,朱穎,武鵬,李其朋,王宇,李春蓄. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2019(05)
[4]前泵腔間隙對紙漿泵脈動特性的影響[J]. 牟介剛,施鄭贊,谷云慶,王浩帥. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2019(02)
[5]新型低流量脈動徑向球塞泵定子曲線研究[J]. 周俊杰,荊崇波,徐曉宇. 液壓與氣動. 2018(12)
[6]仿蝦蛄溝槽蝸殼對旋流泵壓力脈動的影響(英文)[J]. 谷云慶,張文奇,牟介剛,鄭水華,周佩劍,范天星. Journal of Central South University. 2018(10)
[7]基于快速傅里葉變換的燃燒動態(tài)監(jiān)測方法研究[J]. 劉政委,卓增泗,王偉,胡立生. 熱力透平. 2017(02)
[8]仿生蝸殼離心泵內(nèi)部非定常流動特性分析[J]. 牟介剛,劉劍,谷云慶,代東順,鄭水華,吳登昊. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2016(05)
[9]Numerical prediction of 3-D periodic flow unsteadiness in a centrifugal pump under part-load condition[J]. 裴吉,袁壽其,李曉俊,袁建平. Journal of Hydrodynamics. 2014(02)
[10]潛水軸流泵內(nèi)部流場壓力脈動的數(shù)值模擬[J]. 張玉新,王秀葉,丁鵬,唐學(xué)林. 排灌機械工程學(xué)報. 2014(04)
碩士論文
[1]恒壓旋流泵內(nèi)部流動不穩(wěn)定性的研究[D]. 范天星.浙江工業(yè)大學(xué) 2016
本文編號:2900961
【文章來源】:液壓與氣動. 2020年06期 第97-102頁 北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
旋流泵性能對比圖
整個計算過程經(jīng)過6個周期,排除不穩(wěn)定的前2個周期,后4個周期內(nèi)旋流泵進、出口壓力脈動時域圖如圖4所示。由圖4可知,不同工況下,旋流泵進、出口壓力脈動呈現(xiàn)周期性的波動?焖俑道锶~變換(FFT)[17-18]是計算離散傅里葉變換(DFT)的一種快速算法,極大的提高了計算離散傅里葉變換的計算速度,對于長度是N的時間序列x(n)的離散傅里葉變換為:
對進、出口進行快速傅里葉變換,得到如圖5所示的旋流泵進、出口壓力脈動頻域圖,其中f為頻率。由圖5可知,軸頻倍頻脈動接近50 Hz,葉頻倍頻脈動接近600 Hz。在流體壓力脈動中,葉輪葉片對流體的影響是軸頻的z倍及其諧波。由圖5a可知,旋流泵進口的壓力脈動依賴于軸頻的支配,頻率為50 Hz,在1.0Q工況下旋流泵進口壓力脈動最小,在1.2Q工況下旋流泵進口壓力脈動最大。由圖5b可知,旋流泵出口的壓力脈動依賴于葉頻的支配,第一主頻為600 Hz,第二主頻為50 Hz,在1.0Q工況下旋流泵進口壓力脈動最小,在0.8Q工況下旋流泵進口壓力脈動最大。2.2 監(jiān)測點壓力脈動特性
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于流量脈動系數(shù)的齒輪泵齒廓的主動設(shè)計及特性分析[J]. 王建,崔祥波,常雪峰. 液壓與氣動. 2019(09)
[2]Study on Unstable Characteristics of Centrifugal Pump under Different Cavitation Stages[J]. DONG Liang,SHANG Huanhuan,ZHAO Yuqi,LIU Houlin,DAI Cui,WANG Ying. Journal of Thermal Science. 2019(04)
[3]旋流泵菜籽-水兩相流濃度特性實驗與流場數(shù)值模擬[J]. 沙毅,朱穎,武鵬,李其朋,王宇,李春蓄. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2019(05)
[4]前泵腔間隙對紙漿泵脈動特性的影響[J]. 牟介剛,施鄭贊,谷云慶,王浩帥. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2019(02)
[5]新型低流量脈動徑向球塞泵定子曲線研究[J]. 周俊杰,荊崇波,徐曉宇. 液壓與氣動. 2018(12)
[6]仿蝦蛄溝槽蝸殼對旋流泵壓力脈動的影響(英文)[J]. 谷云慶,張文奇,牟介剛,鄭水華,周佩劍,范天星. Journal of Central South University. 2018(10)
[7]基于快速傅里葉變換的燃燒動態(tài)監(jiān)測方法研究[J]. 劉政委,卓增泗,王偉,胡立生. 熱力透平. 2017(02)
[8]仿生蝸殼離心泵內(nèi)部非定常流動特性分析[J]. 牟介剛,劉劍,谷云慶,代東順,鄭水華,吳登昊. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2016(05)
[9]Numerical prediction of 3-D periodic flow unsteadiness in a centrifugal pump under part-load condition[J]. 裴吉,袁壽其,李曉俊,袁建平. Journal of Hydrodynamics. 2014(02)
[10]潛水軸流泵內(nèi)部流場壓力脈動的數(shù)值模擬[J]. 張玉新,王秀葉,丁鵬,唐學(xué)林. 排灌機械工程學(xué)報. 2014(04)
碩士論文
[1]恒壓旋流泵內(nèi)部流動不穩(wěn)定性的研究[D]. 范天星.浙江工業(yè)大學(xué) 2016
本文編號:2900961
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