提出一种基于剪切效应的气动雾化喷嘴,对影响雾化质量的喷嘴结构参数进行试验研究.设计了3种气流孔径分别为8.0,9.0,10.0 mm的喷嘴,以自来水为工质,采用激光粒度分析仪和激光多普勒测速仪对不同喷嘴的雾化性能进行测量;描述气流孔径和气体流量对雾化微粒直径与速度分布的影响,量化并分析雾化微粒直径与速度之间的关系.结果表明在同一气体流量条件下,采用气流孔径为10.0 mm的喷嘴所获得的雾化微粒速度最大、直径最小.随着气体流量增大,雾化微粒的速度增大,直径减小.随着距离喷嘴出口的轴向距离增大,雾化微粒直径先减小后增大,速度先增加后下降.对于气流孔径为10.0 mm的喷嘴,在距离喷嘴出口的轴向距离50.0 mm断面上,雾化微粒速度呈现双峰分布,在喷嘴轴心线附近出现谷值;在距喷嘴出口的轴向距离为200.0 mm的断面上,雾化微粒的速度在喷嘴轴线位置...

为了研究渣浆泵前腔密封结构对其密封面磨损特性的影响,以ESH型旋流器给料泵为研究对象,选择4种常用的前腔密封结构,在工况以及叶轮和蜗壳的水力参数均相同的前提下,应用计算流体动力学软件ANSYS CFX和磨损模型对泵内固液两相流进行数值模拟,并通过试验进行验证.研究结果表明:采用角式小间隙密封结构,密封面上固相浓度最低,固相的速度分布最均匀,密封面的失重量最小,抗磨损效果最好,其次为平面小间隙密封结构、角式大间隙密封结构,而平面大间隙密封结构的抗磨损性能最差;定义了磨损函数,且密封面上磨损函数值的分布与试验结果吻合较好.研究结果可为渣浆泵的抗磨损设计提供一定的理论依据.

核主泵是压水型反应堆核电站中的核心设备之一。开展核主泵内部流场的实验研究，对泵水力部件优化设计、提高泵的性能、增强泵运行稳定性等有至关重要的作用。为充分认识其内部流动的真实结构，拟采用目前较先进的非接触式光学流场测量仪器粒子图像速度场仪（PIV）对泵内流场进行测量。针对300MW轴流式核主泵模型，设计了内流测量实验台，提出高温超高压系统的生成办法；认为运用进口窗和出口窗两种测量方案，可以实现包括叶轮、导叶、叶轮与导叶间隙等在内的全流道三维速度测量；给出窗口开设位置的确定方法，并提出解决叶片相互遮挡及测量同步性保证的方案。为进行模型泵的实验研究提供参考。

提出将中心体喷嘴与异形喷嘴组合以产生更好的空化射流效果的思路。采用Mixture多相流模型，在15MPa的射流压力下，对正方形出口、三角形出口和圆形出口3种中心体喷嘴产生的淹没射流流场进行数值计算，重点对轴向速度、径向速度、湍动能和空泡相体积份额进行了对比分析。研究表明：圆形出口的中心体喷嘴比另两种异形出口的中心体喷嘴产生更高的射流速度和湍动能；正方形出口比三角形出口的中心体喷嘴的射流稳定性能更强，圆形出口的中心体喷嘴产生的集束性能较强；异形出口的中心体喷嘴产生的流场中，空泡相延伸距离更长，异形出口的中心体喷嘴产生的空化射流效果更好。

在直径为340mm的平底圆筒搅拌槽内,利用PIV和固体激光发生器对固相体积浓度为20%的固液两相体系进行了试验。结果发现,与中心搅拌相比,偏心搅拌时涡轴与搅拌轴倾斜,槽内流体的动力学扰动增大,破坏了中心搅拌时流体流动的一致性。偏心率越大,槽内流体的轴向流动愈明显,并形成一个范围较大的单循环流动结构。偏心搅拌时,颗粒的浓度分布较中心搅拌时均匀得多,颗粒的悬浮高度随偏心率的增大而增大,但临界悬浮转速和功率消耗也随之增大,试验得出最佳偏心率为E=0.4。

利用叶片泵能量方程和相似理论，推导出离心泵叶轮外径D2，出口叶片宽度62和进口直径D0的速度系数法水力计算公式。在IS系列泵参数回归统计基础上，利用最小二乘法拟合速度系数与比转数的关系方程式。并用ns=87和ns=118两泵型的设计实例验证了本文设计计算方法的准确性和先进性。

为研究集液管对旋喷泵性能的影响,本文对旋喷泵内部流场进行了数值模拟,获得了整泵流道内的速度、静压强和湍动能分布。本文对比了不同流量工况下的流动参数分布特征,重点讨论了集液管及内部导流板对流动的影响及集液管受到的流体作用力。结果表明:旋喷泵转子腔内的流动参数分布规律性强,在集液管入口处及集液管内流道转弯处存在着较高的静压强梯度;未设置导流板时集液管内流体湍动能较高,但泵性能较设置导流板时高;集液管所受的流体作用力合力随流量增加而下降,其中沿泵轴的作用力分量占主导地位,加装导流板后集液管的受力略下降。

在11、12和15MPa射流压力下对环形自由水射流流场进行实验研究,以获得该射流场的能量特征与液滴尺寸分布规律。运用相位多普勒粒子测速（PDPA）技术对射流流场中的速度分布和液滴粒径分布进行测量,并对通过不同位置控制体的单个液滴行为进行了统计分析。研究表明：环形射流流束中心存在着较宽的高速区域,且射流能量沿着射流方向衰减缓慢;距离喷嘴的轴向距离越大,射流横断面上的速度与液滴粒径分布越平坦;射流压力对流束中心的轴向速度变化影响较大,对液滴粒径分布的影响不明显;射流流束中心区的湍流脉动较弱,但通过位于射流中心位置的控制体的液滴粒径谱较宽。

采用试验研究与数值模拟相结合的方法研究绕水翼ys930的非定常空化流场结构,试验采用高速数码拍摄技术观察在10°攻角下的片状和云状空化随时间的结构变化;数值模拟针对应用较多的RNG k-二方程湍流模型做适当修正,分析片状空化及云状空化时的非定常空化流场结构、流动特性及空泡演化过程。结果表明,数值模拟得到的水翼空化流动现象和试验观察到的结果基本一致,验证计算模型和数值方法的可靠性;在片状空化阶段,空泡长度变化不明显,空穴尾部边界存在小幅度波动,空穴总体相对比较稳定;云状空化阶段,空穴分为两部分：一部分为空泡主体,稳定地附着在水翼吸力面上,随时间推移逐渐长大,达到最大空泡长度后出现回缩;另一部分为空泡附体,为周期性非定常汽液两相运动区域。云状空泡的形成和发展过程均伴有压力的波动,在一个空泡生长周期内,压...