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不同湍流模型对MEXICO风力机气动性能预测精度的研究被引量：26: 2013年; 为了验证不同湍流模型对旋转风力机气动性能的预测精度,采用计算流体动力学软件ANSYS CFX 14.0,选用一方程Spalart-Allmaras(S-A)模型和两方程剪切应力输运(shear stress transport,SST)模型2种湍流模型对非偏航工况3种不同来流风速下的MEXICO实验风力机进行数值计算。分析了计算网格数对计算结果的影响,然后把2种湍流模型计算得到的叶片表面压力系数、叶片所受气动载荷以及三维翼型特性与实验结果对比发现:2种湍流模型对附着流动情况都有较高的预测精度,SST模型在分离流动工况下对叶片吸力面压力系数预测精度高于S-A模型;且2种湍流模型对分离流动都有一定的预测精度,但对大分离流动而言SST模型的预测精度相对较高。; 徐浩然杨华刘超洪泽东; 关键词：湍流模型数值模拟风力机网格

偏航工况下水平轴风力机叶片气动变形数值模拟研究被引量：7: 2013年; 以非定常叶素动量方法和水平轴风力机结构动力学为基础,建立风力机气弹计算的仿真程序,将偏航模型耦合进气弹程序中,针对某5 MW水平轴风力机进行仿真计算,分析比较了该风力机在不同偏航角工况下叶片变形沿径向和周向的分布情况,总结了不同偏航工况对风力机叶片变形的影响规律。研究结果对风力机叶片设计和疲劳寿命的预测有一定的指导意义。; 徐浩然杨华朱卫军刘超; 关键词：偏航水平轴风力机

4.5m直径风力机模型气动实验方法被引量：5: 2012年; MEXICO(model experiment in controlled conditions)实验是由欧盟资助的一项大型风力机实验.作者对该风力机旋转叶片表面压力和三维PIV(particle image velocimetry)流场测量方法进行详细介绍,给出了无偏航工况下叶片上5个测试断面的表面压力系数分布,并计算得到该工况下叶轮所受轴向力和切向力,其结果与叶素动量法获得的计算结果吻合很好.将偏航工况风轮上、下游的三维流场测量数据与促动线方法的计算结果进行对比分析,两者流场变化趋势一致,实验结果可靠.; 杨华徐浩然沈文忠刘超石亚丽; 关键词：风力机

环形断面管道水击波速公式推导及其摩阻损失分析被引量：8: 2013年; 为研究石油开采、轴流泵等工程中环形断面管道液流的运动规律和现象,探讨目前鲜见研究的环形断面管道水击问题.文章针对环形断面管道的结构特点和流体运动特性,推导了环形断面管道水击波速的计算公式,讨论了公式中液流摩阻项的计算方法和对公式的影响.得出的环形断面管道水击波速公式,可为其液流流动规律和特性的进一步研究提供参考.; 奚斌韩洪升刘扬周济人; 关键词：水击摩阻

环形空间中水击基本方程的推导被引量：1: 2013年; 为研究轴流泵和石油开采等工程中环形空间液流的运动规律和现象,探讨环形空间水击问题.针对环形空间的结构特点和流体运动特性,根据牛顿第二定理推导出环形空间水击运动的基本方程,根据质量守恒定律推导出环形空间水击的连续性基本方程.把相应公式与圆管流进行类比、分析,进一步对环形空间水击基本方程进行简化,讨论了方程中液流摩阻项的计算方法及其对方程的影响.所得的环形空间水击基本方程可为环形空间液流流动规律和特性的进一步研究提供参考.; 奚斌韩洪升刘扬周济人钟开伟; 关键词：水击摩阻

往复式泵失速水击特性的试验研究被引量：1: 2013年; 为了研究往复式泵失速产生水击的特性,通过试验装置采集并分析了阀门速开速关和阀门速关工况下试验管道上11个断面自水击发生至其衰减结束整个过程中的压力变化。结果表明,阀门速开速关工况下,水击压力相对较小,衰减时间短,水击锤击数较高,高水击锤击数断面比率较大,其沿程衰减速度慢;阀门速关工况下,水击压力相对较大,衰减时间长,水击锤击数沿程衰减速度快,水击锤击数较少。关注阀门速关水击的同时,也要重视往复式泵失速引起的高水击锤击数水击现象。; 奚斌刘扬韩洪升周济人钟开伟; 关键词：失速水击

MEXICO风轮的气动性能预测被引量：3: 2013年; 动量叶素法(blade element momentum,BEM)和计算流体力学方法(computational fluid dynamics,CFD)是预测风力机气动性能的常用方法,本文基于商用MATLAB和CFX软件,对MEXICO(Model Experiments In Controlled Conditions)风轮5种风速的轴向入流工况分别采用BEM和CFD方法进行气动性能预测,其中BEM方法计算时采用Shen叶尖修正,CFD方法选用SST紊流模型求解三维雷诺时均方程。研究表明,BEM和CFD方法计算的攻角最大相对误差分别为-0.402、0.099,试验获得的来流攻角沿叶片径向分布基本处于2种方法获得的结果之间,且在叶尖处更接近CFD计算的结果;试验获得的叶片轴向力沿叶片径向分布与2种方法的预测结果基本吻合,BEM和CFD 2种方法计算的轴向力最大相对误差分别为-0.139、-0.096,当叶片进入失速状态后,BEM方法计算的切向力最大相对误差达到-0.471,表明BEM方法的预测精度有待进一步提高,研究成果可为工程模型的修正与开发提供参考。; 洪泽东杨华徐浩然沈文忠; 关键词：风机气动载荷计算流体力学攻角

船闸引航道最不利流态水力参数的确定方法: 2015年; 结合盐邵船闸采用规范中的公式计算、模型试验、原型现场实测3种方式,分别得到引航道最不利流态时的泄流量及对应的闸室水位和输水廊道闸门开启时间等参数,对比分析了各方法所得参数的差异及成因.结果发现:数学模型常用规范中公式计算得出的引航道最不利流态出现时的闸室泄流量偏小,闸室水位偏低,输水廊道闸门开启时间偏长.在此基础上提出了改进公式的计算方法.; 奚斌袁兴安朱庆华刘松周济人; 关键词：船闸输水廊道泄流引航道流态

环空流道液流失速水击特性及其成因的研究被引量：2: 2014年; 环空流道与圆管的结构差异,使得其失速水击特性及其成因亦有不同。为了对其进行分析研究,利用PIV对套管环空和圆管流水击流场进行拍摄,并通过Tecplot显示流场,提取轴向速度和径向速度、等速度线等参数加以分析;同时采用高精度智能动态压力传感器采集了套管环空内、外壁及内管内壁压力,对环空中水击特性进行了进一步研究。结论是:水击发生时环空断面外壁面水击压力大于内壁面水击压力;同初速情况下环空液流水击压力大于圆管流水击压力;环空中水击压力衰减速度快于圆管中;涡流是水击压力衰减以及速度变化的主要因素;水击压力振荡变化主要是压力涡流引起的断面能量的相互转化形成的。; 奚斌刘扬韩洪升周济人; 关键词：粒子图像测速水击轴向速度径向速度水击压力

轴流泵非稳定工况下叶轮进口流场试验研究被引量：19: 2011年; 在小流量工况下,由于轴流泵不稳定工况区(马鞍区)的存在,使其稳定运行的范围大大缩小.详细测量了轴流泵能量性能参数,获得了'双马鞍'形的扬程-流量曲线,采用PIV技术对0.73Qd,0.55Qd0,.43Qd及0.33Qd流量工况下的叶轮进口轴面流场进行了二维流速测量.结果表明:小流量工况下,在叶轮进口靠近壁面处存在明显回流,回流区域随流量的减小而增大,同时叶轮进口轴面内湍流强度也随着流量减小而增大;相同工况下,轴向流速的湍流强度低于径向流速的湍流强度,靠近叶轮外壳处的湍流强度大于靠近轮毂处的湍流强度;通过流道壁面上的丝线示踪,显示了随着流量的减小,叶轮进口外壁处的流体由轴向流动向周向流动的演化过程.研究结果表明小流量工况下,轴流泵叶轮进口流场不稳定导致水泵效率偏低,为进一步提高水泵性能提供了参考.; 杨华孙丹丹汤方平张雪峰; 关键词：轴流泵流场小流量

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国家自然科学基金(50706041)

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