农业机械学报

作者：苗森春，刘乐琪，王晓晖，杨军虎，吴江波

单位：兰州理工大学,兰州理工大学,兰州理工大学,兰州理工大学,兰州理工大学,

关键词：双吸泵作液力透平;非定常流动;动态模态分解;相干结构;Q准则

基金：甘肃省教育厅高校科研创新平台重大培育项目（2024CXPT-09）、甘肃省自然科学基金项目（23JRRA750、22JR5RA249）、甘肃省教育厅“双一流”重点项目（GCJ2022-38）和甘肃省高等学校创新基金项目（2022A2022）

为了精确分析双吸泵作液力透平叶轮内的非定常流动特性，采用SST k-ω湍流模型在设计工况下进行数值模拟。对一个周期的非定常速度场进行动态模态分解(DMD)，并结合Q准则，得到前4阶主要模态及其相应的时空信息。分析结果表明：DMD方法将叶轮内复杂的流场特征分解为动静干扰模态、基本模态和耗散模态。其中动静干扰模态占主导地位，频率为叶轮旋转频率，反映出叶轮内流动受静止部件干扰的流动特征，涡结构主要为点状涡和不连续的管状涡；基本模态频率为0Hz，反映出叶片流道几何特征引起的稳态流场特征，涡结构主要为连续的管状涡；3阶及4阶模态为耗散模态，反映出叶轮内流动受静止部件干扰，在叶片上产生的流动分离及不稳定涡结构脱落的特征，以片状涡和不连续的管状涡为主。在特定频率下DMD方法可以对叶轮流场结构进行分解，能够清楚地分析双吸泵作液力透平叶轮内复杂流场的非定常特性。

来源：2024年第6期

《农业机械学报》期刊编辑部

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