李琪飛 張正杰 李仁年 王仁本 李光賢 龍世燦
(1.蘭州理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院, 蘭州 730050; 2.甘肅省流體機(jī)械及系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 蘭州 730050)
空化現(xiàn)象普遍發(fā)生在以液體為工作介質(zhì)的葉片式流體機(jī)械中,即當(dāng)運(yùn)行中壓力降低到飽和蒸汽壓以下時(shí),蒸汽空泡的形成、發(fā)展和潰滅的過程對(duì)固體邊壁造成剝蝕破壞,從而導(dǎo)致機(jī)組的效率下降、揚(yáng)程降低,同時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)噪聲[1-2]。水泵水輪機(jī)在早期應(yīng)用時(shí),就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)水泵工況空化性能比水輪機(jī)工況空化性能差[3]。TAO等[4]對(duì)水泵水輪機(jī)泵工況的空化特性進(jìn)行了數(shù)值模擬,并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)數(shù)值計(jì)算對(duì)空化產(chǎn)生的位置和范圍具有較高的模擬精度,并判定空化初生準(zhǔn)則即氣泡體積分?jǐn)?shù)從0.000 1%變?yōu)?.001%。LI等[5]應(yīng)用完全空化模型和RNGk-ω湍流模型模擬了水泵水輪機(jī)駝峰區(qū)的空化流動(dòng),發(fā)現(xiàn)水泵水輪機(jī)的駝峰特性與空化性能相關(guān)。劉厚林等[6]比較了3個(gè)不同空化模型在離心泵空化性能數(shù)值計(jì)算中的應(yīng)用,著重分析了設(shè)計(jì)工況下Kunz模型得到的空化內(nèi)流場(chǎng)。阮輝等[7-8]應(yīng)用Zwart空化模型及SSTk-ω湍流模型計(jì)算出葉片低壓邊的厚度及軸面位置對(duì)水泵水輪機(jī)空化性能的影響。孟根其其格等[9]對(duì)離心泵內(nèi)部非空化和空化狀態(tài)下的非定常流動(dòng)特性進(jìn)行數(shù)值模擬,結(jié)果顯示,空化對(duì)蝸殼內(nèi)的壓力脈動(dòng)影響較大。袁壽其等[10-12]研究了不同空化階段離心泵泵腔內(nèi)的流動(dòng)情況,發(fā)現(xiàn)隨著空化加劇,泵腔內(nèi)壓力脈動(dòng)幅值增大,從而影響了葉輪上力的變化。張德勝等[13-15]利用不同湍流模型分析了葉頂區(qū)泄漏渦和空化面積隨空化數(shù)的變化情況。譚磊等[16]利用修正的RNGk-ε湍流模型和SIMPLEC 算法分析發(fā)現(xiàn),前置導(dǎo)葉預(yù)選調(diào)節(jié)能改善葉輪進(jìn)口流態(tài)及壓力分布。前人已對(duì)葉片式流體機(jī)械的空化性能進(jìn)行了廣泛的研究,但水泵水輪機(jī)泵工況下的空化流動(dòng)會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)輪外緣和端壁產(chǎn)生空蝕破壞,對(duì)葉片載荷分布和轉(zhuǎn)輪受力產(chǎn)生顯著影響。
本文針對(duì)水泵水輪機(jī)泵工況在不同空化數(shù)下的空化流動(dòng)特性,以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù),分別研究泵工況下空化流動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)輪出口的湍動(dòng)能、葉片上的氣體體積分布、葉片載荷分布及轉(zhuǎn)輪受力的影響。
以國(guó)內(nèi)某抽水蓄能電站混流式水泵水輪機(jī)模型為研究對(duì)象,該水泵水輪機(jī)主要參數(shù)分別為葉片數(shù)Z=9,葉輪出口直徑D2=473.5 mm,尾水管進(jìn)口直徑622 mm,蝸殼出口直徑315 mm,轉(zhuǎn)速1 070 r/min,比轉(zhuǎn)數(shù)nq=49.85。主要過流部件包括尾水管、轉(zhuǎn)輪、活動(dòng)導(dǎo)葉、固定導(dǎo)葉和蝸殼共5個(gè)部分。如圖1所示,水泵工況下,水流從尾水管進(jìn)入,通過轉(zhuǎn)輪能量轉(zhuǎn)換后,進(jìn)入活動(dòng)導(dǎo)葉、固定導(dǎo)葉再從蝸殼流出。
圖1 模型水泵水輪機(jī)計(jì)算區(qū)域Fig.1 Computational domains of model pump-turbine1.蝸殼 2.固定導(dǎo)葉 3.活動(dòng)導(dǎo)葉 4.轉(zhuǎn)輪 5.尾水管
由于蝸殼和固定導(dǎo)葉區(qū)域的形狀不規(guī)則,采用對(duì)空間復(fù)雜物理邊界適應(yīng)性較強(qiáng)的非結(jié)構(gòu)化四面體網(wǎng)格,其他計(jì)算域均采用高質(zhì)量的結(jié)構(gòu)化全六面體網(wǎng)格進(jìn)行離散[17]。經(jīng)網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證后,確定機(jī)組的總網(wǎng)格數(shù)為601.6萬。圖2為機(jī)組局部網(wǎng)格示意圖。
圖2 機(jī)組局部網(wǎng)格示意圖Fig.2 Local grids of the unit
本文采用基于空泡動(dòng)力學(xué)中簡(jiǎn)化的Rayleigh-Plesset方程Zwart空化模型[18]求解氣相體積分?jǐn)?shù),即
式中αnuc——成核位置初始?xì)庀囿w積分?jǐn)?shù),取5.0×10-4
RB——空泡半徑,取1.0×10-6
Fe——蒸發(fā)過程的經(jīng)驗(yàn)系數(shù),取50
Fc——凝結(jié)過程的經(jīng)驗(yàn)系數(shù),取0.01
p——空泡周圍液體的壓力
pv——飽和蒸汽壓力ρv——?dú)怏w密度
αv——空泡體積分?jǐn)?shù)ρl——流體密度
m——水相和蒸汽相的質(zhì)量傳輸率
標(biāo)準(zhǔn)k-ω模型一般用來計(jì)算低雷諾數(shù)剪切流,而SSTk-ω是在這基礎(chǔ)上加入了k-ε模型。在低雷諾數(shù)的壁面區(qū)采用標(biāo)準(zhǔn)k-ω模型,在高雷諾數(shù)的主流區(qū)使用k-ε模型,并且通過過渡函數(shù)銜接這兩個(gè)區(qū)域。MENTER等[19]認(rèn)為SSTk-ω能比k-ε模型更好預(yù)測(cè)流動(dòng)分離,精確模擬邊界層的現(xiàn)象,同時(shí)壓力梯度變化也不是十分敏感。因此本文選用SSTk-ω湍流模型。
邊界條件設(shè)置如下:在流量一定時(shí),為獲得更加準(zhǔn)確的速度和壓力梯度,進(jìn)口采用總壓進(jìn)口條件,出口采用質(zhì)量流量出口條件,質(zhì)量流量出口能夠保證運(yùn)行時(shí)流量不變;空化計(jì)算時(shí)進(jìn)口處的液相體積分?jǐn)?shù)為1,氣相的體積分?jǐn)?shù)為0;工作介質(zhì)為清水,水泵水輪機(jī)內(nèi)部空化的產(chǎn)生通過逐步降低進(jìn)口處總壓實(shí)現(xiàn);在固壁處采用無滑移邊界條件,近壁區(qū)采用Scalable壁面函數(shù)。轉(zhuǎn)輪和活動(dòng)導(dǎo)葉之間的動(dòng)靜耦合面通過設(shè)置Frozen Rotor交界面實(shí)現(xiàn),參考?jí)毫υO(shè)置為零。為提高空化計(jì)算的收斂速度和效率,先以未發(fā)生空化單相計(jì)算結(jié)果作為空化兩相流動(dòng)的初始值。
實(shí)驗(yàn)在哈爾濱電機(jī)廠的高水頭水力試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行,各實(shí)驗(yàn)參數(shù)的測(cè)量精度和運(yùn)行穩(wěn)定性滿足GB和IEC有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求,空化性能實(shí)驗(yàn)按照GB/T 3216—2005執(zhí)行,在實(shí)驗(yàn)過程中流量保持不變,通過逐步降低尾水管的進(jìn)口壓力,提高尾水管進(jìn)口的真空度,使機(jī)組發(fā)生空化。隨著進(jìn)口總壓逐步降低,機(jī)組內(nèi)空化程度逐步加大,葉片上的空化面積逐步增大,導(dǎo)致泵的效率下降。為了便于處理數(shù)值計(jì)算和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),定義空化數(shù)σ[20]為
式中pin——轉(zhuǎn)輪進(jìn)口總壓,Paρ——工作介質(zhì)水的密度,kg/m3u2——葉輪出口圓周速度,m/s
圖3所示為水泵水輪機(jī)的效率-空化數(shù)曲線,通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的10個(gè)工況點(diǎn)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。一般認(rèn)為在葉片背面發(fā)生脫流現(xiàn)象為初生空化數(shù),即σi=0.23,取定義效率下降0.2%時(shí)所對(duì)應(yīng)的裝置空化數(shù)為臨界空化數(shù),即σc=0.10,2個(gè)空化數(shù)與實(shí)驗(yàn)值的平均誤差為10.82%,偏差主要來自于水泵水輪機(jī)鑄造、加工精度不高,數(shù)值計(jì)算時(shí)邊界條件的設(shè)定與實(shí)驗(yàn)情況不符[21]。在初生空化到臨界空化數(shù)效率有小幅度提升是受到歐拉能量數(shù)的影響[22]。通過計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值的對(duì)比得出,各工況點(diǎn)的計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值的誤差平均值小于4%,符合誤差允許范圍,從而驗(yàn)證了數(shù)值計(jì)算在不同空化數(shù)下預(yù)測(cè)水泵水輪機(jī)空化性能的可靠性和實(shí)用性。
圖3 不同空化數(shù)下的空化性能曲線Fig.3 Cavitation performance curves at different cavitation numbers
用數(shù)值模擬預(yù)測(cè)并分析水泵水輪機(jī)在不同工況下的空化特性。選取6個(gè)工況點(diǎn)對(duì)水泵水輪機(jī)的內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行分析。
3.2.1 S1流面湍動(dòng)能分析
湍動(dòng)能主要來源于時(shí)均流,通過雷諾切應(yīng)力做功為湍流運(yùn)動(dòng)提供能量,能夠反映湍流的復(fù)雜程度和流體的能量損失特性。使用 CFD-Post后處理中的Turbo 模塊對(duì)轉(zhuǎn)輪和活動(dòng)導(dǎo)葉進(jìn)行周向處理,選取上冠和下環(huán)相對(duì)位置為0.5的流面(上冠流面為0,下環(huán)流面為1),即S1流面,得出該流面的湍動(dòng)能分布圖,進(jìn)而從流動(dòng)理論方面分析轉(zhuǎn)輪和導(dǎo)葉內(nèi)流體流動(dòng)的能量損失特性與空化數(shù)之間的聯(lián)系。由圖4可知,受到轉(zhuǎn)輪和導(dǎo)葉的動(dòng)靜干涉作用,轉(zhuǎn)輪出口處的流體沿圓周方向的流動(dòng)呈現(xiàn)非對(duì)稱性。無葉區(qū)的湍動(dòng)能分布隨著空化數(shù)的減小逐漸增大,而活動(dòng)導(dǎo)葉頭部的變化卻相反,空化流動(dòng)時(shí),無葉區(qū)的湍動(dòng)能值均較低,但在活動(dòng)導(dǎo)葉頭部位置處,由于此時(shí)轉(zhuǎn)輪內(nèi)發(fā)生的空化區(qū)域極小,整個(gè)流道還未受到空化的影響,流體流速快速進(jìn)入導(dǎo)葉區(qū),在水泵水輪機(jī)活動(dòng)導(dǎo)葉大開度下,流體與固定導(dǎo)葉攻角較大,會(huì)造成該區(qū)域發(fā)生漩渦甚至是脫流,引起了較大的能量損失,進(jìn)而導(dǎo)致流體流動(dòng)不穩(wěn)定出現(xiàn)強(qiáng)湍動(dòng)能區(qū)域。隨著空化數(shù)的降低,在相鄰導(dǎo)葉流道內(nèi)湍動(dòng)能的分布趨勢(shì)有所差別,無葉區(qū)有較明顯的局部湍動(dòng)能產(chǎn)生,且靠近葉片吸力面的湍動(dòng)能值明顯高于壓力面,是由于空化產(chǎn)生大量氣泡,堵塞部分流道,增大轉(zhuǎn)輪內(nèi)流體的相對(duì)速度,在導(dǎo)葉入口受到的排擠現(xiàn)象增加,產(chǎn)生繞流現(xiàn)象,而導(dǎo)致流入活動(dòng)導(dǎo)葉的流體流速減少,在尾部的脫流現(xiàn)象減弱,導(dǎo)葉出口的湍動(dòng)能減弱。
圖4 中間S1流面湍動(dòng)能分布Fig.4 Turbulent kinetic energy distribution on middle S1 stream surface
3.2.2 氣體體積分布
圖5為在額定流量時(shí)不同空化數(shù)下轉(zhuǎn)輪葉片表面空化的氣泡面積,將空泡體積分?jǐn)?shù)超過0.1的區(qū)域定義為空化發(fā)生的區(qū)域[22],該區(qū)域與葉片吸力面的低壓區(qū)域相對(duì)應(yīng),當(dāng)進(jìn)口壓力低于液體氣化壓力時(shí),轉(zhuǎn)輪內(nèi)發(fā)生空化現(xiàn)象,在該區(qū)域產(chǎn)生空泡,然后沿著葉片出口方向壓力又很快升高,在壓力的作用下,空泡又收縮潰滅,造成對(duì)葉片金屬表面的沖擊,形成空蝕破壞。
圖5 葉片吸力面空泡分布Fig.5 Cavitating distribution on suction surfaces of impellers
當(dāng)σ=0.23時(shí),轉(zhuǎn)輪進(jìn)口吸力面首先出現(xiàn)空化現(xiàn)象,這是由于進(jìn)口處的圓周速度大于其他地方,其進(jìn)口壓力損失及進(jìn)口繞流引起的壓降相應(yīng)變大。此外,在前緣處發(fā)生流動(dòng)分離現(xiàn)象,產(chǎn)生局部低壓區(qū)域。隨著空化數(shù)的降低,氣泡逐漸從轉(zhuǎn)輪入口向出口方向發(fā)展并逐步向壓力面擴(kuò)展。當(dāng)σ=0.07時(shí),空化區(qū)域已經(jīng)擴(kuò)展到葉片吸力面中部,壓力面的區(qū)域也在逐步增大,較大的氣泡區(qū)和氣泡體積堵塞轉(zhuǎn)輪流道,增大能量損失,進(jìn)而影響葉輪內(nèi)部能量的轉(zhuǎn)換和傳遞,降低整個(gè)泵工況的水力性能??傮w分析得到:隨著空化數(shù)的降低,空化破壞的程度逐步增加。降低吸力面上空化破壞程度的最有效手段是控制空化數(shù),由于該機(jī)組在1.5倍的臨界空化數(shù)下效率有小幅度的提升,并且空化現(xiàn)象并不嚴(yán)重,所以將泵運(yùn)行時(shí)的空化數(shù)建議控制在臨界空化數(shù)的1.5倍以上。
圖6可以清晰看出在初生空化數(shù)和臨界空化數(shù)葉片吸力面的數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)拍攝結(jié)果吻合度較高,機(jī)組在初生空化數(shù)下運(yùn)行時(shí),空化區(qū)域在葉片吸力面靠近前緣處初顯;在臨界空化數(shù)下運(yùn)行時(shí),可以在葉片吸力面明顯觀察到空化區(qū)域。
圖6 轉(zhuǎn)輪的空化現(xiàn)象Fig.6 Cavitation in runner
3.2.3 空化數(shù)對(duì)葉片載荷分布的影響
為了分析機(jī)組在不同空化數(shù)工況下運(yùn)行時(shí)葉片表面的瞬時(shí)水力特性,進(jìn)而根據(jù)同一半徑處壓力面和吸力面的壓力差得到水泵水輪機(jī)在空化條件下功率的變化[23]。圖7為不同空化數(shù)下,葉片壓力面與吸力面壓力載荷隨中間流線的變化曲線(葉片出口相對(duì)位置為0,葉片進(jìn)口相對(duì)位置為1)。由圖7可以看出,葉片的載荷分布規(guī)律基本一致,壓力面的值普遍高于吸力面,壓力載荷的差值隨著流線相對(duì)位置的變化逐漸減小。各個(gè)工況下在葉片相對(duì)位置為0.988 9處壓力都出現(xiàn)極小值,與葉片上空泡區(qū)的位置相對(duì)應(yīng)??栈鲃?dòng)時(shí),葉片表面的靜壓逐漸降低,σ=0.23時(shí),葉片吸力面相對(duì)位置0.988 9~0.997的壓力出現(xiàn)了急劇變化,壓力低于飽和蒸汽壓,機(jī)組開始出現(xiàn)空化,并逐步向葉片出口邊擴(kuò)展,在σ=0.07時(shí),吸力面壓力低于飽和蒸汽壓范圍已擴(kuò)展到相對(duì)位置為0.786 7~0.988 9,并且可以明顯發(fā)現(xiàn)空泡也出現(xiàn)在工作面上,并影響工作面的壓力分布??偟貋碚f,空化的產(chǎn)生導(dǎo)致葉片載荷降低,并引起泵工況的功率下降。
圖7 葉片中間流線的載荷分布Fig.7 Blade loading distribution on middle streamline
3.2.4 空化數(shù)對(duì)葉輪受力的影響
力是造成材料破壞及振動(dòng)的直接原因,本文繼續(xù)進(jìn)行力的非定常分析。在設(shè)計(jì)或選擇水泵水輪機(jī)時(shí),要考慮兩方面的力特性,即軸向水推力和徑向水推力。水泵水輪機(jī)作為水泵運(yùn)行時(shí),由于蝸殼中隔舌前后的漩渦和回流造成葉輪四周很大的水力不對(duì)稱性,影響了動(dòng)靜干涉作用的傳播,壓力分布比水輪機(jī)工況更不均勻,因而產(chǎn)生不對(duì)稱的徑向水推力;由于轉(zhuǎn)輪外側(cè)高壓面和低壓面上的水壓力存在差別,從而形成了一個(gè)軸向的合力。表1列出了不同空化數(shù)下作用于葉輪上的力,由于徑向力的波動(dòng)幅值較大,監(jiān)測(cè)不同空化數(shù)下轉(zhuǎn)輪一圈內(nèi)所受的徑向力,并在每個(gè)工況下記錄了120組徑向力,用均方根表示徑向力,即
式中Fi——力瞬時(shí)的大小
表1 不同空化數(shù)下作用于葉輪上的力Tab.1 Force acting on runner under different cavitation coefficients
當(dāng)σ=0.23時(shí),即處于空化初生狀態(tài)時(shí),葉輪上徑向受力最大為41.684 N,最小為28.258 N,其峰谷相差僅為13.426 N;隨著進(jìn)口壓力降低,徑向力峰谷差逐漸加大,當(dāng)σ=0.07時(shí),即處于嚴(yán)重空化時(shí),葉輪上徑向受力最大為77.720 N,最小為43.948 N,其峰谷相差為33.772 N。用曲線將這些點(diǎn)在極坐標(biāo)中連接顯示,得到的結(jié)果如圖8所示。
圖8 一周內(nèi)轉(zhuǎn)輪徑向受力的合力Fig.8 Resultant of radial force of runner in a circle
在轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi),徑向力的合力呈現(xiàn)連續(xù)性周期變化,峰谷值個(gè)數(shù)與葉片數(shù)相對(duì)應(yīng),顯然徑向力的周期性變化與轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)有很大的聯(lián)系,峰谷值個(gè)數(shù)由轉(zhuǎn)輪葉片數(shù)決定。并且隨著空化的發(fā)展,監(jiān)測(cè)時(shí)間內(nèi)始末兩時(shí)刻瞬時(shí)徑向力差異也逐漸增大,徑向力軌跡變得不再閉合,這是空化流動(dòng)誘發(fā)的另一個(gè)現(xiàn)象??栈鲃?dòng)時(shí),由于空泡的排擠作用,有效過水?dāng)嗝鏈p小,沒有堵塞的葉片流道中流動(dòng)速度顯著增加,并對(duì)轉(zhuǎn)輪進(jìn)口處沖角產(chǎn)生影響,這種相鄰葉片流道間的互相影響會(huì)不斷傳遞下去,導(dǎo)致一周的徑向軌跡不再閉合。此外,流道中由于空泡的初生、膨脹、壓縮、潰滅這一過程的反復(fù)隨機(jī)出現(xiàn),破壞了原本單相流動(dòng)情況下流場(chǎng)變化的對(duì)稱性,從而破壞了徑向力變化的周期性。同時(shí),徑向力的對(duì)稱性也遭到極大破壞,機(jī)組的徑向擺動(dòng)幅度加劇。
在軸向力方面,同一空化數(shù)下的波動(dòng)幅度比較平穩(wěn),相對(duì)徑向力來說可以忽略不計(jì),因此近似認(rèn)為軸向力在同一空化數(shù)下為一定值,不隨時(shí)間變化。隨著空化數(shù)的降低,空泡區(qū)沿葉片吸力面向出口方向和葉片壓力面擴(kuò)展,轉(zhuǎn)輪外側(cè)高壓面和低壓面上的水壓力差值變小,機(jī)組的軸向力逐漸減弱。當(dāng)機(jī)組效率在臨界空化數(shù)下下降2%時(shí),軸向力發(fā)生較突出的下降,后隨著空化數(shù)的降低,機(jī)組的軸向力趨于穩(wěn)定。
(1)采用Zwart空化模型和SSTk-ω湍流模型,能夠較好地模擬水泵水輪機(jī)泵工況內(nèi)部流場(chǎng)的空化特性,隨著空化數(shù)的降低,機(jī)組的效率在初生空化數(shù)下會(huì)出現(xiàn)小幅度的提高,在臨界空化數(shù)以后效率的降幅明顯加大。
(2)由于運(yùn)行工況逐步偏離設(shè)計(jì)點(diǎn),葉片進(jìn)口的繞流現(xiàn)象及壓力損失引起較大的壓降,葉片吸力面靠近前緣部位的壓力低于其他部分,即空化開始發(fā)生的區(qū)域,但幾乎不會(huì)對(duì)泵工況的能量轉(zhuǎn)換特性造成影響。隨著空化數(shù)的降低,機(jī)組空化程度加劇,空化區(qū)域與葉片吸力面的低壓區(qū)域相對(duì)應(yīng),沿流線向葉片出口和壓力面擴(kuò)展。
(3)在低空化數(shù)工況運(yùn)行時(shí),由于葉片壓力面所受載荷的減小速度相對(duì)于吸力面更快,葉片上的水壓力差逐漸減少,伴隨著機(jī)組效率降低的同時(shí)軸向力也逐步降低,但是,由于空泡產(chǎn)生堵塞部分流道,相鄰流道互相影響并逐步傳遞,破壞了原本單相流動(dòng)情況下流場(chǎng)變化的對(duì)稱性,從而破壞了徑向力變化的周期性,機(jī)組的徑向擺動(dòng)幅度加劇。
1 SINGHAL A K, ATHAVALE M M, LI Huiying, et al. Mathematical basis and validation of the full cavitation model[J]. ASME Journal of Fluids Engineering, 2002, 124(3): 617-624.
2 KNAPP R, DAILY J W, HAMMIT F.空化與空蝕[M]. 水力水電科學(xué)研究院, 譯. 北京: 水利出版社, 1981.
3 梅祖彥. 抽水蓄能發(fā)電技術(shù)[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2000.
4 TAO Ran, XIAO Ruofu, ZHU Di, et al. Predicting the inception cavitation of a reversible pump-turbine in pump mode[C]∥9th International Symposium on Cavitation, 2015, 656: 012077.
5 LI Deyou. XIANG Gaoming, WEI Xianzhu, et al. Investigation on cavitation for hump characteristics of a pump turbine in pump mode[J]. International Symposium of Cavitation and Multiphase Flow, 2015, 72: 042034.
6 劉厚林, 劉東喜, 王勇, 等. 三種空化模型在離心泵空化流計(jì)算中的應(yīng)用評(píng)價(jià)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2012, 28(16): 54-59. LIU Houlin, LIU Dongxi, WANG Yong, et al. Applicative evaluation of three cavitating models on cavitating flow calculation in centrifugal pump[J]. Transactions of the CSAE, 2012, 28(16):54-59. (in Chinese)
7 阮輝, 廖偉麗, 羅興锜, 等. 葉片低壓邊的軸面位置對(duì)高水頭水泵水輪機(jī)空化性能的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2016, 32(16): 73-81. RUAN Hui, LIAO Weili, LUO Xingqi, et al. Effects of low pressure meridtonal position on cavitation performance for high-head pump-turbine[J]. Transactions of the CSAE, 2016, 32(16): 73-81. (in Chinese)
8 阮輝, 羅興锜, 廖偉麗, 等. 葉片低壓邊厚度對(duì)水泵水輪機(jī)空化性能與強(qiáng)度的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2015, 31(15): 32-39. RUAN Hui, LUO Xingqi, LIAO Weili, et al. Effects of low pressure edge thickness on cavitation performance and strength for pump-turbine[J]. Transactions of the CSAE, 2015, 31(15):32-39. (in Chinese)
9 孟根其其格, 譚磊, 曹樹良, 等. 離心泵蝸殼內(nèi)非定常流動(dòng)特性的數(shù)值模擬及分析[J]. 機(jī)械工程學(xué)報(bào), 2015, 51(22):183-190. MENG Genqiqige, TAN Lei, CAO Shuliang, et al. Numerical simulation and analysis of unsteady flow characteristics in centrifugal pump volute[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2015, 51(22):183-190.(in Chinese)
10 司喬瑞, 袁壽其, 李曉俊,等. 空化條件下離心泵泵腔內(nèi)不穩(wěn)定流動(dòng)數(shù)值分析[J/OL]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào), 2014,45(5):84-90. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20140513&journal_id=jcsam.DOI:10.6041/j.issn.1000-1298.2014.05.013. SI Qiaorui,YUAN Shouqi,LI Xiaojun,et al.Numerical simulation of unsteady cavitation flow in the casing of a centrifugal pump[J/OL].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2014,45(5):84-90.(in Chinese)
11 付海霞, 袁壽其, 袁建平, 等. 葉片數(shù)對(duì)離心泵小流量工況空化特性的影響[J/OL]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào), 2015, 46(4): 21-27.http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20150404&journal_id=jcsam.DOI:10.6041/j.issn.1000-1298.2015.04.004. FU Haixia,YUAN Shouqi, YUAN Jianping, et al. Effect of blade numbers on cavitating flow of centrifugal pump under low flow rates[J/OL].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2015,46(4):21-27.(in Chinese)
12 盧加興, 袁壽其, 任旭東, 等. 離心泵小流量工況不穩(wěn)定空化特性研究[J/OL]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào), 2015, 46(8): 54-58.http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20150809&journal_id=jcsam.DOI:10.6041/j.issn.1000-1298.2015.08.009. LU Jiaxing,YUAN Shouqi,REN Xudong,et al.Investigation of instabilities of cavitation at low flow rate of centrifugal pump[J/OL].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2015,46(8):54-58.(in Chinese)
13 張德勝, 王海宇, 施衛(wèi)東, 等. 不同空化數(shù)下軸流泵葉頂間隙區(qū)空化特性[J/OL]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào), 2014, 45(2): 115-121.http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20140220&journal_id=jcsam.DOI:10.6041/j.issn.1000-1298.2014.02.020. ZHANG Desheng,WANG Haiyu,SHI Weidong,et al.Tip clearance cavitation characteristics in axial flow pump under different cavitation numbers[J/OL].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2014,45(2):115-121.(in Chinese)
14 張德勝, 吳蘇青, 施衛(wèi)東, 等. 不同湍流模型在軸流泵葉頂泄漏渦模擬中的應(yīng)用與驗(yàn)證[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2013,29(13): 46-53. ZHANG Desheng, WU Suqing, SHI Weidong, et al. Application and experiment of different turbulence models for simulating tip leakage vortex in axial flow pump[J]. Transactions of the CSAE, 2013, 29(13): 46-53. (in Chinese)
15 張德勝, 施衛(wèi)東, 張華, 等. 不同湍流模型在軸流泵性能預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2012, 28(1): 66-71. ZHANG Desheng, SHI Weidong, ZHANG Hua, et al. Application of different turbulence models for predicting performance of axial flow pump[J]. Transactions of the CSAE, 2012, 28(1): 66-71. (in Chinese)
16 譚磊, 曹樹良, 桂紹波, 等. 帶有前置導(dǎo)葉離心泵空化性能的試驗(yàn)及數(shù)值模擬[J]. 機(jī)械工程學(xué)報(bào), 2010, 46(18): 177-182. TAN Lei, CAO Shuliang, GUI Shaobo, et al. Experiment and numerical simulation of cavitation performance for centrifugal pump with inlet guide vane[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2010, 46(18): 177-182. (in Chinese)
17 李琪飛, 蔣雷, 李仁年, 等. 水泵水輪機(jī)反水泵工況區(qū)壓力脈動(dòng)特性分析[J]. 水利學(xué)報(bào), 2015, 46(3): 350-356. LI Qifei, JIANG Lei, LI Rennian, et al. Study of pump-turbine’s pressure fluctuations at reverse pump mode[J]. Journal of Hydraulic Engineering, 2015, 46(3): 350-356. (in Chinese)
18 ZWART P, GERBER A G, BELAMRI T. A two-phase model for predicting cavitation dynamics[C]∥Proceedings of ICMF 2004 International Conference on Multiphase Flow, 2004: 1-11.
19 MENTER F R, KUNTZ M, LANGTRY R. Ten years of industrial experience with the SST turbulence model[J]. Turbulence Heat and Mass Transfer, 2003,4:625-632.
20 郝宗睿, 劉錦濤, 王樂勤. 水泵水輪機(jī)臨界空化系數(shù)的數(shù)值預(yù)測(cè)[J]. 排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào), 2013, 31(9): 774-777. HAO Zongrui, LIU Jintao, WANG Leqin. Numerical prediction of critical cavitation number in pump-turbine[J]. Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering, 2013, 31(9): 774-777. (in Chinese)
21 王秀禮, 袁壽其, 朱榮生,等. 離心泵汽蝕過渡過程瞬態(tài)特性分析[J]. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào), 2012, 46(7):38-43. WANG Xiuli, YUAN Shouqi, ZHU Rongsheng, et al. Analysis on transient hydraulic characteristic of cavitation process in centrifugal pumps[J]. Journal of Xi’an Jiaotong University, 2012, 46(7):38-43.(in Chinese)
22 OKITA K, KAJISHIMA T. 207 numerical simulation of unsteady cavitating flows around a hydrofoil[J]. Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers Part B, 2002, 68(667):637-644.
23 李曉俊, 袁壽其, 劉威,等. 帶誘導(dǎo)輪的離心泵空化條件下的效率下降規(guī)律[J]. 排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào), 2011, 29(3):185-189. LI Xiaojun, YUAN Shouqi, LIU Wei, et al. Efficiency degrade law under cavitation conditions of centrifugal pump with inducer[J]. Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering, 2011, 29(3):185-189.(in Chinese)