《水力機械湍流渦及湍流壓力脈動的數值計算》是依託中國農業大學，由王福軍擔任項目負責人的面上項目。
《水力機械湍流渦及湍流壓力脈動的數值計算》是依託中國農業大學，由王福軍擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 水力機械過流部件內的的湍流渦及湍流壓力脈動是誘發水力機械振動的主要根源之一，但目前還沒有辦法準確地計算出水力機械湍流渦和湍流壓力脈動。本項目擬在大渦模擬方法的基礎上，引入最新發展的亞格子尺度...
1.3.3 不同運行工況下葉片式水力機械中的壓力脈動特徵18 1.4 渦流引起的壓力脈動特點與危害20 1.5 渦流與壓力脈動的研究方法及其發展趨勢22 1.5.1 理論分析22 1.5.2 試驗研究23 1.5.3 數值模擬24 參考文獻25 第2章 水力機械的流體動力學和渦量場基礎29 2.1 流體運動的空間描述29 2.1.1 描述流體...
研究補氣對水輪機內各種空化的影響機理；在Kunz空化多相流模型和Singhal完整空化模型的基礎上，建立水輪機摻氣空化湍流數學模型；對水輪機主軸中心孔補氣、頂蓋補氣、底環補氣以及活動導葉尾緣補氣條件下的摻氣空化湍流進行模擬；採用渦動力學方法，分析不同補氣位置和補氣量對水輪機內各種渦旋運動和壓力脈動的影響機理。
建立了非定常空化多場實驗測量平台和數據採集與處理系統，實現了非定常空化流場結構和壓力脈動、振動噪聲等參量的定量精確測量與同步分析；發展了適用於水力機械內部非定常空化流動的空化模型和湍流模型，建立了水力機械內部非定常空化流動數值計算方法。揭示了非定常空穴的形成和發展機理，特別是附著型空穴斷裂及空泡...
及湍流理論和湍流模型的進展，應研究水輪機全流道三維非定常湍流的數值模擬的理論和方法，分析模型和真機的流道湍流特性，計算全流道非定常湍流的瞬時流場、葉片邊界層分離以及葉道渦、葉片脫流渦、葉片後卡門渦等的形成和運動規律，間隙湍流對主流的干擾和影響等，獲取水輪機全流道中的流場、壓力脈動分布以及流動變化對...
螺旋槳空化演變與其振動和噪聲特性密切相關，而螺旋槳空化條件下誘發的壓力脈動是水力機械領域的重要學術問題。本課題採用水翼機理實驗、理論分析和數值模擬相結合的方法，以揭示螺旋槳在非均勻流條件下的空化與壓力脈動關在線上理為目標，擬開展的研究內容包括：設計三維扭曲水翼，開展空化機理實驗，分析三維水翼空化演變特徵、...
基於前期單平板繞流的渦動-回響激勵機制，對離心泵內部動靜干涉條件下受迫湍流及渦動力學特徵進行分析，特別針對隔舌附近的渦演化結構進行精細解析，構建出其與水力激勵特性之間的關聯關係。結果表明葉輪-隔舌的動靜干涉作用是引起離心泵內部產生高水平壓力脈動的主要激勵源之一；在此基礎上，通過改變葉輪葉片尾緣形狀，發現...
尾水管渦帶 反擊式水輪機偏離最優工況帶部分負荷時，在尾水管中央出現一條頻率約為水輪機轉速的1/5~1/2螺旋狀擺動的渦帶。是造成很多混流式水輪機不穩定的主要原因之一。套用學科電力（一級學科），水力機械及輔助設備（二級學科）
5.2小波分析方法//146 5.3混沌動力學分析方法//147 5.3.1混沌動力學在水力機械中的套用//147 5.3.2提升小波法去噪//148 5.3.3混沌動力學分析內容//149 5.3.4相軌跡分析//150 5.3.5Poincaré映射圖分析//151 5.3.6Lyapunov指數分析//152 5.4湍流場滿動能分析//153 5.5脈動信號聯合分析//156 ...
PIV測試和壓力脈動試驗研究其內部流動規律，以及葉輪與壓水室的主要幾何參數對泵內外特性的影響；通過對不同設計方案的太陽能離心泵進行外特性試驗與數值計算，結合人工神經網路，建立關死點性能預測模型，特別是關死點功率的計算與控制方法；在上述研究基礎上結合理論分析，提出具有超寬高效運行範圍的太陽能離心泵的水力...
3.3.3衝擊式水輪機轉輪速度三角形分析 3.3.4繪製轉輪內部流動速度三角形的說明 3.4流體機械能量轉換原理——歐拉方程 3.5有限葉片數對水力性能的影響 3.5.1有限葉片數對葉輪出口液流角的影響 3.5.2滑移係數 3.6其他過流部件工作原理 3.6.1葉輪與其他過流部件的配合 3.6.2水輪機引水室 3.6.3水輪機...
... 6第2章 流動分析基本方法... 72.1 流動分析原理與數值解法... 72.1.1 流動控制方程...
(11) 羅先武、季斌、許洪元. 流體機械設計與最佳化[M]，清華大學出版社，2012.5.榮譽獎勵 (1) 複雜空化流動的機理研究及其工程套用, 2012年高等學校科學研究優秀成果獎（科技進步獎），教育部，二等獎 (排名第2)(2) 空化湍流機理研究及其在水力機械中的套用與推廣, 2014年高等學校科學研究優秀成果獎（科技進步獎...
採用基於Vreman亞格子動態模型的大渦模擬方法和有限體積的浸入邊界方法求解耦合系統。模擬受活動導葉大幅運動和轉輪葉片微幅振動擾動下葉道內複雜湍流流動，獲取不同暫態過程中壓力、速度等流動參量的時、空變遷特性和作用於轉輪上的水力載荷（水力矩）特性。分析不同暫態過程中流道內關鍵過流部位的壓力脈動、空化和渦...
主持和承擔了國家優秀青年科學基金項目“水力機械計算流體力學”、國家自然科學基金項目“水輪機補氣條件下的壓力脈動機理研究”、“水輪機全流道非穩定渦旋運動及壓力脈動機理研究”、國家科技支撐計畫課題“灌區大型泵站改造關鍵技術研究”等20餘項課題研究，發表論文100餘篇，其中33篇SCI收錄，45篇EI收錄，合著《水力機械...
(3) 水電站全流道三維流場數值仿真：運用水力機械、水電站建築物、計算流體動力學基本理論和CFD軟體，開展流道體型最佳化、流態特徵分析、水力激振等研究。主要論著 發表學術論文200餘篇，其中SCI和EI論文各40餘篇，出版教材專著《水電站》、《抽水蓄能機組過渡過程》、《實用流體瞬變流》。2008年主持“水電站過渡過程...
教育部博士點基金、陝西省教育廳重點項目、陝西省水利廳攻關項目和國內多個大中型電機廠的理論研究和套用課題100餘項，在多部件聯合作用的水輪機三維最佳化設計方法，水輪機三維非定常湍流及其渦結構演化的計算方法，水輪機性能精細評價技術和水輪機內部壓力脈動的控制方法等方面取得重大突破，開發並完善了基於水力機械轉輪的...
在大多數情況下，由湍流斑點發展成為完全湍流時，同時形成許多分離氣泡。在上述過程中，只能對①、②、③進行理論分析，其他各過程還有待於今後進一步探索，沿曲面有離心力的流動的不穩定性，與上述的不同。例如在兩個能作同心旋轉的內，外圓筒間的層流流動，當內筒旋轉外筒不動時產生泰勒渦(見流體運動穩定性)，...
空化現象普遍存在於諸多領域內液體輸送過程中，其誘發的振動加劇問題危害著系統的安全性和效能，是水力機械研究領域中急需解決的重要學術和工程難題之一。本項目以軸流式葉輪的設計基元翼型和直列葉柵為研究對象，採用單相拓展到兩相的研究方法對三維繞流的時空特徵和振動特性進行分析，重點關注非穩態流動特徵與流體激勵力、...
採用所構建的計算模式，深入研究了典型工況及不同輪緣間隙尺寸下軸流泵輪緣泄漏流動特性，獲得了輪緣間隙泄漏渦的形態特徵，揭示了輪緣間隙區壓力脈動隨工況及間隙尺寸的變化規律。深入調研了軸流泵輪緣間隙泄漏流的PIV觀測試驗方法，初步搭建了間隙泄漏渦觀測和輪緣區壓力脈動測量的試驗平台。項目成果為提高水力機械...
海上結構在隨機波（由湍流風切變引起）激勵下的動力回響問題，核動力反應堆內冷卻劑的湍性流動激勵燃料棒的振動問題，湍流邊界層作用下水下潛體彈性構件的動力回響問題，以及在強湍流或空化流條件下工作的某些水力機械和水工建築物的動力回響問題，都屬於湍流誘發振動問題的研究範疇。④船舶或海洋工程在洶濤波浪力作用下...
[6]王福軍, 周凌九, 嚴海軍. 計算流體力學課程教學改革與實踐. 高等農業教育，2005, (11)：63~64 [7]嚴海軍. 淺析大學生就業形勢及感想 .教育教學改革實踐與探索，2004：208～209 會議論文 [1]嚴海軍，初曉一，王敏. 第二屆全國水力機械及其系統學術會議. 微灌系統文丘里施肥器吸肥性能試驗研究, 2009 [2]...
研究成果可為增強我國船舶推進技術水平和解決水力機械學科的關鍵科學問題提供技術支撐，具有重要的學術價值和工程套用價值。結題摘要 噴水推進泵葉頂間隙流動涉及梢渦、泄露渦以及邊界層流動等多種流動問題，而且其常常與空化相伴而生，流動機理十分複雜，因此研究噴水推進泵葉頂間隙空化瞬變流動結構及演變機理對現代高速...
本項目旨在建立一種能有效預測離心泵內部非定常空化流特性的計算方法，揭示離心泵內部空化流動機理，為提高離心泵效率和可靠性提供理論基礎。結題摘要 空化的存在不僅會降低水泵等水力機械的運行效率，還會產生振動和噪聲，甚至會對水力機械固體表面造成破壞，嚴重影響系統的安全穩定運行。近幾十年來，數值模擬已經成為空化...
5、 唐學林，賈玉霞，王福軍，等. 基於修正的RNG 湍流模型的水翼空化數值模擬. 工程熱物理學會學術會議論文集[C]，2011.11，武漢.6、 唐學林, 郝曼, 王福軍, 等. 離心泵全流道內的三維空化流數值研究. 2011年第四屆全國水力機械及其系統學術會議, 2011.9, 蘭州.7、 Xin YU, Xuelin TANG, Wuchang WANG,...
[8].楊靜, 周凌九.導水機構對混流式水輪機流場的影響研究.第四屆全國水力機械及其系統會議論文集, 2011.9, 343-346.[9].何敏, 周凌九.離心泵空化流動分析. 第四屆全國水力機械及其系統會議論文集, 2011.9, 82-88.[10].袁林麗, 周凌九. 射流泵液固兩相特性大渦模擬.第四屆全國水力機械及其系統會議...
8.3非定常空化湍流模擬 8.3.1密度修正的濾波器模型 8.3.2動態PANS方法 8.4非定常空化中的渦分析 8.4.1歐拉擬序結構 8.4.2拉格朗日擬序結構 參考文獻 第9章水力機械的空化 9.1水力機械的空化現象 9.1.1常見空化類型 9.1.2水力機械的典型空化狀態 9.2水力機械空化的尺度效應 9.2.1空化尺度效應的...
由於空泡形狀和位置與流場有關，邊界條件是非線性的，難以進行數學分析，所以長期以來發展緩慢，只是線上性化理論出現以後才有了顯著進展。在工程上，水翼艇的出現，高速運轉螺旋槳的使用，水力機械中渦輪機葉片上空穴的發生，水下飛彈出入水問題的研究等，也促進了空泡流理論的發展。模型 基爾霍夫和亥姆霍茲提出的無限...
