不同流量工况下斜流泵内部流场PIV试验   总被引：1，自引：0，他引：1  

施卫东  季磊磊  李伟  邵佩佩  李维强  蒋小平 《农业机械学报》2016,47(6):27-33

为了探索斜流泵的内部流动特性并优化斜流泵设计,基于粒子图像测速技术(PIV)对斜流泵内部流场进行测量,分析了不同相位叶轮截面处的流线和速度分布以及小流量工况下的涡量分布。研究结果表明,在小流量工况下,由于受到叶片压力面旋涡流动和吸力面脱流的影响,叶轮内部的流动呈现径向运动趋势,且流动紊乱;随着流量增大,叶轮流场流线逐渐向轴向方向移动并沿着轮毂轮廓线流动,在大流量工况下叶片压力面附近靠近端壁处形成明显的旋涡结构。0.6倍流量工况下,当叶轮进口进入拍摄断面时,在叶轮内部形成一个顺时针旋转的负涡;当叶轮出口进入拍摄断面时,在导叶进口外缘出现正向涡量集中区域,且随着叶轮的转动该区域向导叶进口方向移动;当叶片出口远离拍摄断面时,在导叶进口处出现负涡量区,揭示了斜流泵叶轮和导叶动静相干过程中能量损失的内在原因。  相似文献   

双流道泵叶轮边界涡量流分析与水力优化     

赵斌娟  赵尤飞  仇晶  张成虎  陈汇龙 《农业机械学报》2016,47(10):85-90

为优化双流道泵叶轮,对原始泵的内流场进行数值模拟,引入边界涡量动力学理论进行流动诊断,分析了叶轮表面的边界涡量流(BVF)、摩擦力线以及涡量线的分布规律,找到了叶轮内产生不良流动的位置及其动力学根源。根据流动诊断结果,有针对性地调整影响双流道泵叶轮内流状态的结构参数,得到优化后的双流道泵叶轮。联合CFD计算和边界涡量动力学流动诊断方法,对比分析了优化前后的双流道泵叶轮,结果表明:优化后叶轮表面的BVF、摩擦力线以及涡线分布得到明显改善,BVF峰值和均值均显著降低,均匀性指数更接近于1,流动分离被抑制,叶轮受力状况得到改善,扬程和效率等水力性能明显提高。研究结果证明了基于边界涡量动力学理论的流动诊断和优化方法在流道式叶轮机械中应用的可行性。  相似文献   

2014年春季内蒙古2次大风降雪寒潮过程分析   总被引：4，自引：2，他引：2  

马素艳  韩经纬  宋桂英  史金丽 《中国农学通报》2015,31(20):224-232

对于环流特征相似的寒潮过程,其爆发的方式、产生的天气和影响的区域基本相似,但个别寒潮过程却存在较大的差异,造成预报上的误判。针对此类特例,基于常规气象观测资料,自动站观测资料和NCEP逐6 h 1°×1°再分析资料,应用天气学分析和诊断方法,对2014年4月24日（过程1）和5月1日（过程2）2次寒潮天气过程的环流、系统和爆发的动力、热力学机制等进行对比分析。结果表明：2次过程北半球中高纬500 hPa环流形势均具有两脊一槽的环流特征。寒潮区域升温明显,前期平均温度分别比历史同期偏高1.0~7.3℃和0.1~10.7℃,500 hPa冷槽和强锋区均在新疆北部堆积、爆发南侵;2次过程在爆发方式和成因上存在着较大的差异,过程1中促使寒潮爆发流场为横槽转竖,槽前疏散结构和正涡度平流使低槽切断出低涡并东南移,冷平流中心移至槽前,横槽转竖寒潮爆发。过程2为低槽东移,冷槽移过阿尔泰山和蒙古高原加深东移,冷空气入侵内蒙古,寒潮爆发。虽然2次过程均造成了全区范围的强降温,但由于上述影响方式和成因的不同,使得大风、沙尘暴和降水呈现出不同的影响特点。寒潮过程中大风和沙尘暴的分布除与冷平流有关外,还与高空动量下传的地点和时间密切相关,对于寒潮过程中的降水而言,低层的温度层结及其水汽输送特点,决定了不同地区的相态变化和降水的量级。通过关注环流相似寒潮过程中的爆发方式和动力过程,对于正确预报寒潮天气造成的不同地区的降温、大风、沙尘和降水具有很好的借鉴意义。  相似文献   

2011年7月2—3日山东大范围暴雨过程的诊断分析   总被引：7，自引：3，他引：4  

王文波王旭  杨可栋宋欣 杨萌 《中国农学通报》2013,29(26):172-177

为了进一步探讨山东短时暴雨发生发展的中尺度物理机制,分析强对流来临之前的中尺度信息,提高山东地区暴雨预报的准确率,利用常规观测资料,FY-2E卫星TBB资料和NCEP/NCAR 1°×1°的6 h再分析资料,对2011年7月2—3日山东大范围暴雨过程进行天气动力学诊断。结果表明,此次山东大范围暴雨是由高空冷涡、地面气旋、副热带高压等系统共同影响产生;副热带高压的稳定少动,低层切变线的出现,充沛而又深厚的水汽等条件的合理配置,造就了这次大范围暴雨;暴雨出现在850 hPa上MPV1正负值过渡带、MPV2弱负值区附近,是对流不稳定与斜压不稳定相结合的地区;研究中尺度对流云团范围和强度的不断变化对判断暴雨的发生发展有重要的指导作用。  相似文献   

雷诺应力与流场旋度的关联分析     

陈庆义  汤勇  高音 《大连水产学院学报》2011,26(1):83-87

基于雷诺时均方程导出了含有雷诺应力的涡量微分方程。对于充分发展湍流流动在高雷诺数弱非定常条件下,从平衡角度分析雷诺应力与时均流场涡量及速度的关系,得出雷诺应力与时均流场的涡量和速度的耦合作用是相关联的,反映流场结构的涡量的演化能够间接表示湍流动能的输运和耗散过程。在标准κ-ε模型中,对其本构方程加入涡量张量和变形速度张量使其非线性化后,改善了对正应力的计算,并能预示二次流的存在。  相似文献   

1次华北回流冷空气引发的罕见暴雪分析     

高维英  李明  张弘  李光 《安徽农业科学》2011,39(4):2020-2024

采用常规观测资料和NCEP再分析资料,对2009年11月华北出现的罕见暴雪进行分析。结果表明,暴雪发生在条件性对称不稳定大气层结中;500 hPa低槽、锋区和700 hPa横切变是影响这次暴雪的直接影响系统;700 hPa低涡前的西南急流是主要的水汽输送系统,900 hPa以下东北风急流携带的强冷空气是暴雪形成的重要动力条件和温度条件,这次暴雪具有典型的回流冷锋特征;极锋急流激发的次级环流的下沉支在暴雪发生前将高层高动量强冷空气携带到低层,加大低层的大气不稳定。  相似文献   

一次地面冷空气触发的暴雨过程分析     

周武  叶树春  黄小丹 《安徽农业科学》2010,38(29):16365-16366,16504

利用NECP1°×1°的再分析资料、常规气象资料对2010年4月21～22日广东省的暴雨过程进行分析。结果表明,此次过程是青藏高原不断有槽下滑影响广东,850hPa切变线西南气流提供强大水汽输送的环流背景下,受地面冷空气触发而产生。冷空气南下过程受南岭山脉阻挡,导致西南地区冷平流从两广交界地区进入广东,影响广东中部地区,导致这些地区的能量和水汽释放,造成强降水。冷空气向θse高值区渗透过程中,不稳定能量迅速被释放,触发强对流天气的发生,正好对应地面强降水位置。  相似文献   

制动工况下液力偶合器流场湍流模型分析与验证   总被引：3，自引：3，他引：0  

柴博森  项玥  马文星  遇超  寇尊权 《农业工程学报》2016,32(3):34-40

合理选择湍流模型是获取准确和可靠数值模拟结果的关键。该文采用3种湍流模型(标准k-ε模型、分离涡模型、大涡模拟模型)仿真制动工况下方形腔液力偶合器流场,提取流速场和涡量场。基于粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)技术测量液力偶合器制动工况下流场,将数值模拟结果与PIV试验结果进行对比,以PIV试验测量结果作为评价基准,分析采用3种湍流模型计算流场结果的差异性,完成湍流模型的适用性分析。结果表明,标准k-ε模型仿真结果与PIV试验结果误差较大;采用大涡模拟模型模拟主流区域流场结构分布更加真实,仿真结果能够较好地解释主流区域多尺度涡旋运动规律和能量耗散机理;采用分离涡模型能够更准确地捕捉近壁面和角涡区高梯度流场结构分布。研究结果可为液力偶合器流场精确计算与性能预测提供参考。  相似文献   

黄河中下游地区持续性低温天气成因分析     

孙仲毅  张睿光  靳冰凌  王敏  徐朝晖  黄真文  李忠亮 《安徽农业科学》2010,38(30):17167-17170,17203

利用常规观测资料和我国气象台站温度资料,采用天气学原理、天气动力学和热力学诊断分析方法,对2010年1月上、中旬黄河中下游地区强降温和持续性低温天气过程进行了环流形势、影响天气系统及成因分析。结果表明,500hPa槽后偏北气流引导极地冷空气不断向南输送,东北亚稳定的冷涡中心起到了阻挡冷空气东移、促使冷空气堆积和加强的作用,西伯利亚深厚低槽压迫高压脊崩溃,强冷空气爆发南下。850hPa强盛的温度冷平流是造成气温骤降和持续性低温天气的主要原因,冷平流中心的演变与强冷空气移动路径相一致。黄河中下游地区从高空到低层均有负涡度平流,深厚的负涡度平流输送有利于高压系统的移动,其值越小冷空气越强,负涡度平流中心与强降温中心相对应。冷平流中心比强降温中心提前12～24h出现,＂负涡度平流核＂先于强降温天气出现,这些特征为预报强降温天气提供了有利的参考依据。  相似文献   

活塞式调流调压阀流动特性研究     

唐泽润  王俊新  蒋劲  廖志芳  李燕辉 《中国农村水利水电》2021,(3)

以DN200活塞式调流调压阀为研究对象,基于Fluent软件,采用Realizable k-ε湍流模型,研究了不同开度下阀内三维流动特性。结果表明:节流孔处存在压力梯度突变,节流孔进口至出口压力先降低后逐渐恢复。同时,下游管道近壁区域存在对称的回流区,阀内出现不同强度的涡流。随着开度逐渐增大,下游管道壁面附近旋涡向上游侧移动,阀内旋涡强度逐渐减弱。此外,节流孔下游形成对冲射流,套筒中心位置出现"低速空穴区"。随着开度逐渐增大,节流孔内最大流速逐渐增大,射流向下游延伸范围逐渐扩大。节流孔壁面附近存在不对称分布的高涡量区域,附壁剪切旋涡形成区域是空化产生的潜在位置。调流调压阀具有线性度较好的流量特性,在小开度下消能降压效果明显。  相似文献