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国内刊号：11-1964/S
国际刊号：1000-1298
发布日期:
作者：郑源，赵雪莹，周文杰，田启彪，曹思宇，夏凯歌
单位：河海大学,河海大学,湖南省水利发展投资有限公司,湖南省水利水电勘测设计规划研究总院有限公司,湖南省水利发展投资有限公司,湖南省水利水电勘测设计规划研究总院有限公司,
关键词：离心泵;空化;压力脉动;涡识别;Omega涡
基金：国家自然科学基金重点项目（52339006）和创新支撑计划国际科技合作项目（BZ2023047）
空化是一种复杂的多相流现象，空化发展中液体和蒸汽之间瞬态相变的产生，导致多尺度旋涡运动。瞬态空化动力学与空化涡结构的演化密切相关。采用对比结合Q准则、Omega判别法两种涡识别方法，探究设计流量Qd为0.321 m3/s下不同空化程度时离心泵叶轮区的空泡、涡旋特性及其对压力脉动的影响。基于Schnerr-Sauer空化模型对立式单级单吸蜗壳式离心泵在空化初始阶段、空化发展阶段、空化状态转变阶段、空化恶化阶段4个不同空化程度时的全流道流场进行数值模拟分析。结果表明，空化情况下叶轮区域流动复杂，空泡形态与旋涡的生成变化相互影响，二者共同影响叶轮域内压力脉动的变化。Omega方法能够精准捕捉到叶轮进口的回流涡、叶轮流道内通道涡和叶轮尾缘处的尾迹涡;空化初期，受通道内大面积通道涡及蜗壳隔舌动静干涉的影响，出现各叶片上空泡大小不同的情况;空化严重时受空泡脱落影响出现气液混合的高速涡团，导致低频压力脉动信号增加，空泡移动至高压区溃灭释放的能量导致出口压力脉动显著升高。
来源：2024年第10期
《农业机械学报》期刊编辑部
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