,基于经验方法的设计越来越不能满足叶轮机械朝着高负荷、高效率、低噪声新方向发展的需要。因此,为了进一步提高叶轮的水力性能,有必要对叶轮内部的流动情况进行研究。叶轮是螺旋离心泵最重要的过流部件,不但自身旋转而且流道的几何形状伴有强烈的弯益和扭曲。在部分流域会产生逆流,当流量在关死点到最大效率点流量的50%区域时,会产生很大的振动和噪声,要控制这种振动和噪声是非常困难的16】,并且由于其自身旋转和几何形状复杂使得详细观测叶轮内部的流动情况也变得非常困难。目前,国内外尚无完善的水力机组振动预估方法,所以应大力开展非定常流方面研究,提高非定常流计算的精度和速度,通过流动分析,为刚度、强度计算提供可靠的载荷,为水力机械振动预测和减振措施的研究提供有效手段。多相混合流存在于许多工业领域,常常被简化成单相或两相,这并不能很好地反应实际流动。因此,为了提高螺旋离心泵的效率和运行稳定性,认识其内部真实流动的本质,搞清这些流动现象发生、发展规律,从气固液三相流的角度对其内部非定常流动进行研究是非常必要的。1.2多相流研究进展不同相态或不同组分的物质同时存在的流动称之为多相流。它作为一门新兴学科,是流体力学的重要分支,也是学科前沿,在航空航天、国防、能源、化工、环境保护、冶金、轻工、食品加工等领域有着广阔的应用前景。应用如此广泛,并且多相流的研究成果直接影响着相关领域的发展,自然地,对于多相流研究的必要性就不言而喻了。1.2.1多相流特点多相流动比单相流动具有更广泛的普遍性和实用性,但是它的物理特性和数学描述却要复杂得多。(1).流动形态复杂多变:多相流根据相间的相对位置、相对含量、相对速度、相对温度而分为种种流型,而且流型又随物性(如密度、黏度、表面张力、传热系数等)、流动条件及边界条件、热负荷及压力等的不同而发生变化。一个实际流场中,可能同时存在几种流型,这给多相流动的分析带来很大的困难。2
全文预览
