以核主泵为研究对象,对不同导叶叶片数、不同导叶厚度以及不同导叶圆周旋转角时的核主泵进行数值模拟.研究不同变量下导叶出口液流的速度环量变化,从而分析不同变量对核主泵内外特性的影响.研究结果表明在设计工况下,在只改变导叶叶片数、导叶叶片厚度、导叶圆周旋转角中某一个参数,其他设计参数均不变时,导叶叶片数为18、导叶叶片厚度为原厚度、导叶圆周旋转角为8°时,泵的扬程、效率最高,导叶流道以及压水室内流场分布更加均匀;而导叶叶片数为16、导叶叶片厚度均匀增厚1.5倍、导叶圆周旋转角为16°时,导叶的消除液流速度环量的能力较强,导叶内的水力损失也较小.说明导叶出口液流的速度环量并不是越小越好,存在使得泵性能最佳的最优导叶出口液流速度环量.最优的导叶出口液流速度环量能够使液体在流动时更好地贴近壁面,防止形成脱...

分别采用Cosmosworks和Ansys Mechanical软件对某大流量系数离心叶轮的强度进行了研究,表明在相同条件下,要满足相同的强度要求,两种软件计算的叶片厚度差别较大。通过试验证明,Cosmosworks软件计算结果过于保守,Ansys Mechanical软件的计算结果更接近实际。

应用动量交换理论以及由此推导出的数学模型预测了旋涡风机的性能,包括压头系数、水力效率。此外,还分析了不同叶片厚度和叶片数目对旋涡风机性能的影响。计算结果与文献中实验结果相符。通过此分析,给出了一个最优叶片数目。本文使用Ansys Workbench工具对不同厚度的叶片进行了疲劳分析,提供了可以减轻风机质量并保证机械性能的合理叶片厚度范围。这些结果为未来旋涡风机的设计提供了合理的依据。

基于三维不可压缩流体N-S方程和RNGκ-ε湍流模型,对混流式核主泵叶轮水力模型的能量性能进行了数值预测,研究了不同叶片厚度及其分布规律对混流叶轮模型水力性能的影响。通过分析叶轮叶片压力面、吸力面的静压分布,获得叶片表面的载荷分布及其变化规律。结果表明：随着叶轮叶片厚度减薄,最高效率值有所增大且高效点向大流量工况偏移;当叶片最厚处位置在靠近进口边约1/3处时,叶轮水力效率值最大;随着叶片最厚位置由进口向出口移动时,最高效率点向大流量工况偏移。

采用数值计算方法,开展混流式核主泵叶轮叶片自前盖板至后盖板方向厚度分布规律对能量性能影响的研究。通过对5种具有不同厚度分布规律叶片的叶轮进行比较分析,探索最佳叶片厚度比值和其对叶片表面静压力分布规律的影响。结果表明：当叶片后盖板处厚度与前盖板处厚度比值L=1.5时,叶轮的水力效率达到最高,当L=1.25时叶片做功能力低,叶轮内能量损失大,水力效率较低;在小流量工况下,随着比值L的增加,相同流量下扬程和水力效率都随之升高;在大流量工况下,扬程和水力效率都随着L的增大而降低;叶轮流道内压能沿着前盖板至后盖板方向增大并且最大压能位置向中间移动。