排灌机械工程学报
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排灌机械工程学报  2014, Vol. 32 Issue (11): 931-936    DOI: 10.3969/j.issn.1674-8530.14.0039
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基于CFD的对旋轴流式喷水推进泵转速控制方法
申占浩, 潘中永, 李红, 潘希伟, 黄振杰
江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心, 江苏 镇江 212013
CFDbased rotational speed control method for contrarotating
axialflow waterjet pump
Shen Zhanhao, Pan Zhongyong, Li Hong, Pan Xiwei, Huang Zhenjie
National Research Center of Pumps, Jiangsu University, Zhenjiang, Jiangsu 212013, China
 全文: PDF (2141 KB)   HTML (1 KB)   输出: BibTeX | EndNote (RIS)      背景资料
摘要 
摘要: 为了研究不同转速比下对旋轴流式喷水推进泵的外特性,应用计算流体动力学的方法对不同工况下的喷水推进泵进行数值模拟,分析了推进泵外特性与转速比的关系以及不同转速比下对旋泵的内部流动结构与能量耗散的特征.计算结果表明:不同转速比下喷水推进泵的外特性变化较大;通过比较,得到了不同流量下效率最高点的最优转速比;当流量小于10Qd时,控制首级叶轮的转速可以获得最优转速比;流量大于10Qd时,控制次级叶轮的转速获得最优转速比;通过对09Qd时速度三角形和内部流场的分析,发现降低转速可以减小首级叶轮进口冲角,改善内部流场,减小水力损失.通过以上分析验证了转速控制方法的有效性.
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作者相关文章
申占浩
潘中永
李红
潘希伟
黄振杰
关键词轴流泵   喷水推进   双级对旋   转速控制     
Abstract: To study the performance of twostage contrarotating axial waterjet propulsion pump under different rotational speed ratios, the fluid flows in a waterjet pump are simulated under different working conditions by using computational fluid dynamics(CFD) method, and the relationship between the performance and speed ratio is established, further the flow structure and turbulent energy dissipation rate are analyzed. The results show that the performance of the pump depends largely on rotational speed ratio. Through comparison, the optimum speed ratio for the best efficiency is obtained at different flow rates. When a flow rate is less than 1.0Qd, the optimum speed ratio can be realized by controlling the front impeller speed. When a flow rate is higher than 1.0Qd, however, the optimum speed ratio can be achieved by altering the rear impeller speed. Through an analysis of the velocity triangle and internal flow field at 0.9Qd, it is identified that the reduction of the front impeller speed is helpful to low angle of attack experienced by the front impeller, causing improved internal flow field and decreased hydraulic losses. These results confirm the method of speed control for the contrarotating axialflow waterjet pump is feasible.
Key wordsaxial pump   waterjetsvcontra   rotating rotational speed control   
收稿日期: 2014-03-26;
基金资助:

 “十二五”国家科技支撑计划项目(2011BAF14B02); 国家自然科学基金重点资助项目(51239005)

通讯作者: 申占浩(1989—),男,河南新密人,硕士研究生(shenzhspar@126.com),主要从事流体机械内部流动不稳定研究.   
作者简介: 申占浩(1989—),男,河南新密人,硕士研究生(shenzhspar@126.com),主要从事流体机械内部流动不稳定研究. 潘中永(1973—),男,山东济南人,副研究员,博士(pzy@ujs.edu.cn),主要从事泵内部流动不稳定性研究.
引用本文:   
申占浩,潘中永,李红等. 基于CFD的对旋轴流式喷水推进泵转速控制方法[J]. 排灌机械工程学报, 2014, 32(11): 931-936.
SHEN Zhan-Hao,PAN Zhong-Yong,LI Hong et al. CFDbased rotational speed control method for contrarotating
axialflow waterjet pump[J]. Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engin, 2014, 32(11): 931-936.
 
没有本文参考文献
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