佛山路灯车出租    路灯车非汽蚀状态下的单相流动数值计算
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      佛山路灯车出租   路灯车非汽蚀状态下的单相流动数值计算, 佛山路灯车出租, 佛山路灯车公司, 佛山路灯车  在单相液态水介质下,基于CFD软件中的CFX计算平台,通过数值模拟,研究了变转速工况下不同叶片倾角、不同叶片数量、不同叶片厚度、不同轴向间隙、不同锅坑深度对热能发生器内部流场的影响情况,为后文热能发生器汽蚀性能的研究奠定基础。由于后文汽蚀的研究打基础,因此只提取了与汽蚀相关的压力变化情况。下文将改变热能发生器转子和定子叶片倾角、叶片数量、叶片厚度、轴向间隙以及祸坑深度进行流场分析,并提取相应数据。文章中只提取了不同叶片倾角下的压力云图,其他结构下的云图类似,采用曲线图的形式来表达其变化规律。




      在额定转速工况下,一下进行了热能发生器不同叶片倾角下的仿真计算。在额定转速4000r/min的情况下,流场整体压为分布一致,部分区域呈负压分布,转子流域上的压力明显高于进口环形流道上的压力。随着叶片倾角的增大,流域上最高压力的分布逐渐减小,但是最低压力的分布在逐渐增大,预示着汽蚀的产生会随着倾角的增大而减小。因为叶片倾角增大,水流的入射角随之增大,叶片的阻塞减小,从而增大了叶片进口面积,减小了流动损失,水流产生的压降减小。热能发生器进口环形流道上压力分布云图,从图中看到进口环形流道上压力分布均匀。随着叶片倾角的增大,进口流道上压力的分布逐渐增大。转子壁面与定子壁面上的压力最高值主要分布在与转轴相接的圆环上,在叶片轮穀和叶片面上压力较低,祸坑内部与外缘皮力分布较高,随着叶片倾角的增大,压力分布呈现上升趋势。从上图转子与定子叶片吸力面与背压面上压力分布情况得知,叶片上最低压力出现在转子与定子吸力面的进口处,背压面上的压力分布均高于吸力面上的压力分布,预示产中的稍度会明显。综合一下个曲线閱得到一下结论:(1)热能发生器流域各化置的压力分布随着转速的增大,压力逐渐减小,刮转速商r3000r/min后,这种减小趋势开始增大。表明转速越高,汽蚀越严重。2)小N叶片倾角下的流场坂低压力差别较大,即对热能发生器抗汽蚀特性的影响较大。(3)定子和转子在转速4000r/min ̄7000r/min时其最低压力已经明显低于汽化压力,在常温常态下就很容易产生汽蚀。(4)不同叶片倾角下的压力分布是随着倾角的増大压力值逐渐升高,表明随着叶片倾角的增大,产生汽蚀的可能性在降低,但是个别情况不同。从流场整体最低压力分布来看,压力值在不同叶片倾角下的分布由高往低依次是:90°、75°、60°、55°、30。、45。进口环形流道和定子在55°和30°叶片倾角时的压力分布几乎重合,转子上的压力分布在叶片倾角为30°和45°时几乎重合。






     在热能发生器原型的基础上,改变转子和定子叶片的数量,在额定转速4000r/mm的情况下得到各位置上的流场压力值。从流场压力值可以看出,各叶片数量下的定子叶片与转子叶片上的流场压力在额定转速情况下最低压力均小于汽化压力,表明这些叶片数量下的热能发生器在额定转速下定子与转子都会产生汽蚀;当定子与转子叶片相差1 ̄3片时,进口环形流29热能发化器汽蚀化能研究义热流固稱合分道上的摄低压力低于汽化压力,表明会产化汽蚀;而当定子叶片与转子叶片相若4片时,进口环形流道±的最低压力高于汽化压力,灰明此时进口环形流道上不会汽蚀的发生。在转速为lOOOr/min时,流场整体压力均大于汽化力,表明此时流场不会产生汽蚀;而当转速高于2000r/min时,流场压力下降到汽化压力一下,流场将会发生汽蚀现象。在进口环形流道上的压力变化情况,只有当转速高于3000r/min时,进口环形流道上的压力才会低于汽化压力,表明此时进口环形流道上才有汽蚀的发生。定子壁面与转子壁面在转速高于2000r/min时,壁面上的最低压力低于汽化压力,将会产生汽蚀现象。各位置上的压力变化趋势基本一致,随着转速的增大,流场各位置上的压力值在逐渐降低,汽蚀情况会越来越严重;并且随着叶片数量的増加,流场压力呈现增大的趋势;定子与转子叶片数量相差越多,流场压力越大。




     为探究叶片厚度对热能发生器内部流场的影响情况,提取了在额定转速情况下不同叶片厚度的热能发生器模型各位置上的压力值与汽化压力进行对比分析 随着叶片厚度的增加,流场各位置上的压力值在逐渐増大.当叶片厚度达到14mm时,进口环形流道上的压力值高于汽化压力,表明当叶片厚度大于14mm31热能发生器汽蚀性能研究及热流固稱合分析时进口环形流道上将不会产生汽蚀;同时叶片厚度越大,热能发生器上产生的汽蚀状况会越轻。当转速达到2000r/min时,不同叶片厚度下的流场整体压力将会低于汽化压力,即将产生汽蚀现象;叶片厚度对进口环形流道上的压力变化影响较大,当叶片厚度为6mm时,转速高于2000r/min后压力就会低于汽化压力,即会发生汽蚀;而当叶片厚度为8-10mm时,转速达到3000r/min时进口流道压力会化于汽化压力,进而产生汽蚀。各叶片厚度下的定子壁面与转子壁面压力在转速达到2000r/min时会低于汽化压力,因而会产生汽蚀。综合以上四个曲线图可知:随着转速增大,流场各位置上的压力值均减小,表明随着转速的增大,汽蚀状况会更严重;随着叶片厚度的增加,流场压力在逐渐増大,表明热能发生器上产生的汽蚀情况会随着叶片厚度的增加而减小。




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       转子和定子之间存在一定的轴向间隙,为研究这种间隙大小对流场特性是否存在影响,文章通过不同轴向间距得到不同流域模型进行流场分析,在额定转速下得到流域不同位置上的压力值:,得出一下结论:在额定转速情况下,轴向间隙2mm ̄5mm之间,流场各位置上的最低压力值均小于化压力,表明在送个间隙区间范围内,额定转速下热能发生器三个主要过流部件上都会发生汽蚀现象。随着轴向间隙的增大,流场最低压力值呈现先增大后减小的趋势。进口环形流道在间隙为2.5mm时最低压力较大,定子叶片在间隙为2.5 ̄3mm之间最低压力较大,转子叶片在间隙大于2.5mm时最低压力明显高于间隙为2mm时。  在这些轴向间隙上,流场产生的汽蚀状况也会减轻。变转速工况下,不同轴向间隙下的流场最低压力随转速的变化情况如一下曲线图所不。  当转速高于2000r/min时,流场最低压力低于汽化压力,流场将会出现汽蚀;当轴向间隙为2mm时,流场压力随转速变化趋势较大;当问隙在2.5mm- 5mm时,变化趋势小于间隙为2mm时,并且这样的间隙区间上,流场压力随转速的变化情况相差不大。 最低压力随转速的变化趋势一样,且变化范围相近。当转速高于3000r/min时,进口环形流道上的最低压力均低于汽化压力,此时会产生汽蚀现象。 当间隙为2mm时变化趋势明显大于间隙为2.5- 5mm时;当转速达到2000r/min时,转子最低压力低于汽化压力,转子壁面将产生汽蚀。 流场各位置上的最低压力随转速的变化趋势一致,均随着转速的增大,最低压力逐渐减小。




        首先在额定转速工况下,对不同锅坑深度热能发生器进行了数值分,提取了流场各位置上的最低压力值。随着锅坑深度的增加,进口环形流道上最低压力值在逐渐减小。当祸坑深度为25mm时,最低压力大于汽化压力,表明此时进口环形流道不会产生汽蚀, 而当渦坑深度大于30mm后最低压力小于了汽化压力,将会产生汽蚀现象。在祸坑深度为25mm- 35mm下,定子与转子上的最低压力均小于汽化压力,表明满坑深度在25mm ̄35mm的范围内,额定转速工况下的热能发生器转子和定子壁面上均会产生汽蚀。在变转速工况下对流场进行了分析,得到流场不同位置上的最低压为分布与汽化压力的关系:在不同转速情况下的最低压力分布曲线可以得出一下结论:(1)随着转速的增大,压力值逐渐减小,表明转速越大,越容易产生汽蚀;口)综合以上四个曲线图可知,整体上都呈现随着渦坑深度的增加,压力值减小。但在进口环形流道上,当锅坑深度増加到30mm后,压力减小不明显;祸坑深度为30mm、33mm、35mm三种情况时,压力的变化小大。(3)从流场整体上来看,当转速大于3000r/min时,定子与转子壁面上的最低压力值均小于汽化压力,将会产生汽蚀;而在进口环形流道上,只有当转速大于5〇〇〇r/min时,各种祸坑深度下的最低压力值才会低于汽化压力,产生汽蚀。由此可见,进口环形流道上的汽蚀情况将会低于转子和定子壁面上的汽蚀情况。




      研究了变转速工况下热能发生器不同叶片倾角、不同叶片数量、不同叶片厚度、不同轴向间隙、不同祸坑深度下的单相流动情况,得到压力的分布规律。压力的分布会影响气泡的产生,从而影响热能发生器内部汽蚀情况。根据压力分布曲线得出一下结论:(1)随着转速的增大,流场各位置上的压力值在逐渐降低,汽蚀情况会越来越严重;口)随着倾角的增大压力值逐渐升高,表明随着叶片倾角的增大,产生汽蚀的可能性在降低;(3)随着叶片数量的增加,流场压力呈现增大的趋势;(4)随着叶片厚度的増加,流场压力在逐渐增大,表明热能发生器上产生的汽蚀情况会随着叶片厚度的增加而减小;(5)随着定子与转子轴向间瞄的增大,流场最低压力值呈现先增大后减小的趋势;(整体上都呈现出随着祸坑深度的增加,压力值减小。



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