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| 1 | 水泵CFD应用中的若干问题与思考显示文摘作为一种分析复杂三维区域中流体流动特性的工具,计算流体动力学(CFD)技术在水泵中的应用越来越广泛,它可用于研究水泵的能量和汽蚀特性,预测水泵的工作性能及优化水力设计等。对CFD的基本概念及如何开展水泵CFD工作进行了论述,包括水泵CFD的数学模型、计算网格与离散格式、水粘性处理模式、CFD的功能与局限等。针对如何评判CFD精度,根据最新国际标准进行了说明。此外,还分析了CFD在水泵中的应用现状,指出了水泵CFD的发展趋势。 | 王福军 黎耀军 王文娥 丛国辉 王利萍 | 2005 | 排灌机械2005，23，5： | 94 |
| 2 | 基于CFD的离心泵轴向力计算与试验显示文摘离心泵特别是高压多级泵的设计中,轴向力的预测是一个关键的问题。现有的2种轴向力预测方法,试验测量耗费时间和财力,而采用经验公式计算,其精度及适用性又较差。本文以CFD技术为基础,对一台井用潜水泵内部流场进行数值模拟,得到泵轴轴端及叶轮表面的压力分布,从而预测出泵的轴向力。对泵样机进行轴向力试验,得到其全工况下的轴向力分布。比较泵主要工况下预测值与试验值,结果较为一致,且预测值最大误差小于10%。 | 施卫东 李启锋 陆伟刚 张德胜 | 2009 | 农业机械学报2009，40，1： | 75 |
| 3 | 混流式水轮机的三维湍流流场分析与性能预测显示文摘用数值方法研究混流式水轮机各通流元件内部流场是优化其设计的重要手段。该文基于Navier-Stokes方程和k-ε紊流模型,采用贴体坐标和交错网格系统,用SIMPLEC算法对一模型混流式水轮机引水元件、转轮和尾水管进行了联合计算与转轮单流道计算,数值模拟了水轮机各通流元件内部三维湍流流场,预测了水轮机的能量性能和空化性能,并与水轮机模型试验结果进行了对比。该文的水轮机计算效率与实测效率非常接近,各工况最大相对误差为0.9%;计算的初生空化系数与实测临界空化系数之比为1.57~1.99,符合实际。研究结果表明,该文提出的多部件联合计算与转轮单流道计算相结合的方法,可节省计算资源且精度较高,并具有良好的工程适用性。 | 辛喆 吴俊宏 常近时 | 2010 | 农业工程学报2010，26，3： | 26 |
| 4 | 我国排灌机械的研究现状与展望显示文摘排灌机械在我国农田灌溉、排涝抗旱、保障农业稳定高产及生态环境建设等方面发挥着重要作用,具有广阔的市场空间与发展前景。经过50多年的发展,排灌机械在理论研究、技术性能和制造水平等方面已经取得了长足进步,但在产品的安全可靠性、品种规格、性能质量、配套程度及售后服务等方面还有待于进一步提高。应加大新技术、新材料、新工艺在排灌机械领域的研究与应用力度,加强基础理论研究,改进和完善产品性能,提高设备与技术的可靠性、配套性和先进性,推动排灌机械向高效、多功能、低能耗、环保、智能化方向发展。 | 袁寿其 王新坤 | 2008 | 农业机械学报2008，39，10： | 21 |
| 5 | 潜水轴流泵全流道三维湍流数值模拟及性能预估显示文摘为了提升潜水轴流泵的性能,研究其内部流动规律,采用标准κ-ε双方程湍流模型和压强连接的隐式修正SIMPLEC算法对国产ZQ2870C-4潜水轴流泵全流道进行了CFD分析,得出流道内叶片、导叶表面速度、压力分布规律,依此分布规律指出了该泵轴面流道及叶片设计存在的不足,应对叶片、导叶型线以及导叶部分轴面流道形状进行适当的调整.根据泵进出口速度、压力分布规律,预测了泵的能量特性曲线,实验表明:预测的结果较为理想,但在偏离设计工况下的湍流模型还需要做进一步的研究. | 杨军虎 张炜 王春龙 马静先 | 2006 | 排灌机械2006，24，4： | 20 |
| 6 | 基于CFD的液压集成块典型流道液阻仿真研究显示文摘应用计算流体动力学方法对液压集成块内部典型流道流场进行了模拟研究,提出结合液流流动特性来优化集成块典型流道结构设计的方法。通过数值模拟得到了压力云图、速度矢量图及流线图,定性地分析了液流在典型流道中涡旋产生的位置、大小及耗能机理,得到了块内流道结构形式对液阻性能的影响规律,进而提出流道在几何结构上的改进措施,实现了降低液体流经液压集成块的压力损失、减少能耗的目的。 | 张宏 田树军 刘万辉 贾春强 | 2007 | 中国机械工程2007，18，18： | 19 |
| 7 | U形渠道圆头量水柱的数值模拟显示文摘为进一步研究U形渠道圆头量水柱过流特性及测流精度,利用Flow-3D软件对U形渠道圆头量水柱水力特性进行数值模拟,将渠道水流流态及水面线的实测值与模拟值进行对比,同时研究不同规格的圆头量水柱流量与驻点水深的关系及水头损失情况,并拟合出其流量公式。结果表明:模拟值与实测值的相对误差<10%,两者具有较好的一致性,数值模拟结果可为圆头量水柱的结构优化提供依据。流量与驻点水深有很好的线性相关关系,相关系数0.98;水头损失随收缩比的减小而增大,相比量水槽水头损失较小,但顺流长度过大,水头损失反而增大;根据数据拟合出的流量公式,最大相对误差为9.74%,平均误差为2.66%,满足精度要求。 | 刘嘉美 王文娥 胡笑涛 | 2014 | 中国农业大学学报2014，19，1： | 17 |
| 8 | 螺旋离心泵叶轮背叶片对轴向力影响的数值分析显示文摘基于相对坐标系下的雷诺时均N-S方程和RNG k-湍流模型,采用非结构化混合网格技术和SIMPLEC算法,以清水为介质,对带有叶轮背叶片的80LN-6型螺旋离心泵进行全三维数值模拟。通过改变叶轮背叶片数目和宽度设计出6种不同螺旋离心泵叶轮方案,对各种方案下泵内流动进行数值模拟,获得螺旋离心泵叶轮无背叶片和不同背叶片数目及宽度下轴向力的变化趋势和规律。通过对外特性试验数据和CFD数值模拟数据对比,间接地验证了数值模拟方法的可靠性。并对6种不同螺旋离心泵叶轮方案模拟数据进行分析,结果表明,螺旋离心泵添加叶轮背叶片之后,轴向力大小发生变化,同时在不同方案中不同工况下轴向力方向也发生改变;背叶片数目、背叶片宽度对于平衡轴向力均存在最优值且对后腔及蜗壳内的压力分布有较大影响。 | 李仁年 高杨 程效锐 韩伟 郭伟丽 | 2012 | 机械工程学报2012，48，12： | 13 |
| 9 | 核反应堆冷却剂循环泵全流道三维数值模拟及性能预估显示文摘为实现核反应堆冷却剂循环泵(核主泵)的设计自主化及制造国产化,通过CFD数值模拟软件FLUENT,应用RNGk-ε湍流模型及SIMPLE算法对某核主泵进行全流道三维数值模拟,获得了在不同工况下的叶轮内部流动情况,分析了压力和速度分布规律,并进行了性能预估。结果表明,稳态工况下叶片的工作面与背面的压力分布与速度分布合理;泵段压力总体上由进口端至出水端呈递增趋势且在叶轮段出现最大值;在设计工况点得到了较为理想的泵效率与扬程值;随着流量的增加,核主泵的轴功率也逐步增加。模拟结果有助于认识核主泵在运转状态下的内部流场变化情况,为核主泵的国产化前期探索和理论研究提供支持。 | 李颖 周文霞 张继革 王德忠 | 2009 | 原子能科学技术2009，43，10： | 12 |
| 10 | 变螺距叶片对螺旋离心泵轴向力的影响显示文摘采用150×100LN-32型螺旋离心泵的结构尺寸,根据螺旋离心泵的叶片变螺距型线方程设计出8种螺距变化方式不同的螺旋离心泵。以这8种不同螺距的螺旋离心泵为对象,选用清水和沙水固液两相流为介质,基于FLUENT软件,建立相对坐标系下的时均连续方程及N-S方程,并采用标准k-ε方程湍流模型、非结构四面体网格和SIMPLE算法进行数值模拟,得到螺旋离心泵的压力分布后计算出不同螺距下的轴向力。在此基础上,将等螺距的螺旋离心泵计算的进出口压力差和试验测量值进行对比,间接地验证了利用数值模拟计算轴向力的准确性。研究不同螺距下的不同流量、不同体积分数和介质为清水时不同螺距下的轴向力变化趋势和规律,通过数据分析,可知螺旋离心泵轴向力的大小受多种因素的影响,而叶轮的螺距变化改变着内流场的变化,对螺旋离心泵轴向力的大小起着决定性作用,轴向力随着螺距变化的曲线呈现出一定的凹凸性。针对不同参数,合理地设计叶片螺距,对于提高螺旋离心泵的可靠性和稳定性具有重要意义。 | 李仁年 权辉 韩伟 苏清苗 马薇 | 2011 | 机械工程学报2011，47，14： | 11 |
| 11 | 灯泡贯流泵装置内部流动数值模拟显示文摘基于三维雷诺平均Navier-Stokes方程、RNGk-ε紊流模型和SIMPLE算法,对一灯泡贯流泵装置模型的内部三维流场进行了全流道数值模拟.对同一转速下流量为20~35 L/s范围内的7个工况点的扬程、轴功率和效率等性能参数进行了预测,分析了泵装置内部速度场的分布.计算结果表明:在最优工况点,泵装置内部水流流态较好,压力分布也比较均匀;而在小流量和大流量工况下,包括灯泡体在内的出水流道内流态紊乱,出现偏流、脱流和旋涡等不良流态.为了验证计算的准确性和可靠性,对该装置模型进行了性能试验,并将数值模拟计算结果与模型试验的数据进行了对比,两者在高效区附近吻合较好,但在小流量和大流量工况下存在偏差. | 金燕 刘超 汤方平 | 2010 | 排灌机械工程学报2010，28，2： | 10 |
| 12 | 屏蔽式核主泵动静转子间的压力脉动特性显示文摘为了研究屏蔽式核主泵动静转子间的压力脉动特征,应用数值模拟方法,采用分离涡模拟(DES),对模型泵不同流量工况进行非定常计算,分析其时域特征和频域特征,得到了其压力脉动特性。结果表明:核主泵模型泵动静转子之间压力脉动的频率为叶频及其倍频,这是由于叶轮出口边的射流尾迹与导叶入口边周期性的相互切割作用引起的。压力脉动的波动幅度在蜗壳出口处最大,且沿逆时针方向逐渐减弱;在小流量下较小,随着流量增大,其波动幅度增大。动静转子间存在低压流体区域,其数量与叶轮叶片数相同,传播速度与叶轮转速相同。 | 朱跃 张继革 尹俊连 程辉 王德忠 | 2014 | 原子能科学技术2014，48，9： | 10 |
| 13 | CPU空气强迫对流冷却系统设计显示文摘根据空气强迫对流冷却系统一体化设计理念,对9238CPU风扇进行空气动力设计,由Fortran程序输出三维空间曲线文件,导入Pro/E实现实体造型.通过标准风洞对CNC铣床雕刻出的样品进行风扇性能测试.根据风扇数值模拟结果(风扇出口流场特性)设计系列放射状散热器.采用分块六面体网格技术,应用多参考旋转坐标系模型和RNGk-ε模型对风扇和曲线型散热器进行整体数值模拟,模拟结果表明曲线型散热器相对传统垂直型散热器热阻值降低15.9%,最后通过实验证明数值模拟的可信性.一体化设计思想指导下的系列散热器能达到高性能散热效果. | 周建辉 杨春信 AI QI 鲁俊勇 | 2007 | 电子学报2007，35，8： | 9 |
| 14 | 基于流场数值模拟的高速磁力泵汽蚀性能研究显示文摘为了改善高速磁力泵的抗汽蚀性能,在泵吸入口处设置导流栅。建立了吸入口设置导流栅和未设置导流栅的两种模型,采用Fluent软件对高速磁力泵内流场进行数值模拟,给出了各自内部压力分布以及粒子流动迹线图。通过两组数据的比较,得到了内部流场的主要特征,模拟表明高速磁力泵吸入口设置轴向可变位导流栅可以有效提高抗汽蚀性能。数值模拟与高速磁力泵真机的试验对比表明,两者几乎一致,为高速磁力泵的改进设计提供了一定的理论依据。 | 孔繁余 张洪利 高翠兰 刘建瑞 | 2009 | 农业机械学报2009，40，9： | 9 |
| 15 | 地毯簇绒机械轴系动力学问题研究的现状与展望显示文摘针对我国在地毯装备的研究、设计与制造方面差距,对地毯簇绒机械的轴系动力学问题进行调研,对该问题的国内外研究状况作了综述,并进行了相关机械系统轴系动力学问题的对比分析,提出地毯机械轴系动力学方面的研究内容。地毯簇绒机械的轴系动力学问题的提出和相关研究,对缩小国内外技术差距,进行地毯装备的创新设计有重要的指导作用,对纺织工程中机械振动问题的研究也有很好的参考价值。 | 丁彩红 杨延竹 孙以泽 | 2007 | 纺织学报2007，28，8： | 9 |
| 16 | 船用离心泵汽蚀性能数值模拟与试验研究显示文摘采用CFD数值模拟的方法,对船用离心泵在不同汽蚀余量时叶轮内部压力分布和汽液两相的分布规律进行了研究,结果表明,数值模拟结果与试验结果的变化趋势一致,平均绝对误差为0.15 m。流场在隐形汽蚀阶段,汽泡只在叶片进口背面很小的局部区域内产生和破灭,不会对叶轮造成较大汽蚀破坏;在部分漩涡汽蚀阶段,在靠近叶轮出口的叶片背面位置存在低速旋涡区,漩涡区的大小及分布规律与蜗壳横截面有关;在漩涡汽蚀阶段,在低速旋涡区与蜗壳之间的通道内存在空腔,低速漩涡区和空腔的存在会影响到蜗壳内部的流动速度的稳定性,会产生很大的压力脉动进而会对船用离心泵产生较大的噪声和振动。 | 王秀礼 姜大连 俞志君 戴露 | 2011 | 热能动力工程2011，26，5： | 8 |
| 17 | 基于离心泵反转液力透平的轴向力的数值计算显示文摘以CFD技术为基础,对比转速84.5的单级单吸离心泵正反转运行时内部流动进行三维定常全流场数值模拟,计算采用雷诺时均方程和标准k-ε湍流模型,压力和速度耦合采用SIMPLEC算法,研究离心泵双向运行在同一转速不同流量情况下轴向力的特性,分析离心泵在泵工况和透平工况下,盖板、叶片、内表面所产生的轴向力的变化情况,并说明其产生的原因,进一步研究泵工况及透平工况下总轴向力的变化趋势.模拟结果表明:随着流量的增大,泵工况下总轴向力逐渐减小,与经验公式变化趋势相吻合,透平工况下总轴向力逐渐增大,其原因还有待进一步研究.在各自的最优工况附近,透平工况的总轴向力是泵工况总轴向力的1.2倍左右;通过计算表明在透平工况下运行时,泵轴强度仍然满足使用要求. | 杨军虎 罗凯凯 夏书强 李海龙 | 2014 | 兰州理工大学学报2014，40，1： | 8 |
| 18 | 基于CFD的混流式水轮机性能预估显示文摘在全流道三维定常湍流计算的基础上,建立了基于CFD的混流式水轮机性能预估方法,预估的性能与试验结果相符,分析了性能预估结果与试验结果存在误差的原因。结果表明,提出的混流式水轮机性能预估方法应用于水轮机的水力设计和改造中,可以减少模型试验次数和缩短产品开发周期。 | 邵国辉 赖喜德 | 2009 | 流体传动与控制2009，，2： | 8 |
| 19 | 湍流模型在卧螺离心机数值模拟中的适用性分析显示文摘以卧螺离心机螺旋流道内流体为研究对象,应用Fluent软件中提供的7种典型湍流模型,在相同网格条件下进行三维、稳态数值模拟。模拟结果表明:RNGk-ε模型、Realizable k-ε模型与文献吻合性较好,SSTk-ω模型表现也不错。RSM模型在模拟高转速时比较适合,但在低转速时,偏差较大,而标准k-ε,标准k-ω,S-A模型模拟结果与文献结果偏差较大。其结果可以为卧螺离心机流场计算中的湍流模式的选取提供参考意见。 | 董连东 袁惠新 付双成 邹鑫 | 2013 | 化工进展2013，32，S1： | 8 |
| 20 | 喷水推进混流泵流体动力性能的CFD研究显示文摘采用CFD方法研究KaMeWa公司的某型喷水推进混流泵的流体动力性能,并分析其内部流场特性。通过几何建模,将泵划分为进口、叶轮、导叶体和喷口四部分。分别采用结构化网格离散计算区域。应用k-ε和k-ω相结合的SST湍流模型封闭控制方程,采用全隐式多区域网格耦合求解。预报其功率、扬程、效率等特性,将泵功率的计算结果与该泵厂家试验数据进行比较,误差在2%以内。说明本研究采用的CFD方法预报该泵的流体动力性能真实可信。根据计算结果,对内流场的流线和叶片表面的压力分布做了详细分析。 | 曾文德 王永生 刘承江 | 2009 | 中国舰船研究2009，4，4： | 7 |
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