【摘 要】
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为了研究离心泵仿生叶片的减阻降噪特性,获得叶片壁面剪应力与减阻率、效率和噪声变化情况的关系,提取出了鲨鱼皮肤的表面特征,建立了具有V型槽表面叶片的离心泵模型.通过剪
【机 构】
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江苏大学 能源与动力工程学院,江苏 镇江 212013江苏大学 流体机械工程技术研究中心,江苏 镇江 212013;
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为了研究离心泵仿生叶片的减阻降噪特性,获得叶片壁面剪应力与减阻率、效率和噪声变化情况的关系,提取出了鲨鱼皮肤的表面特征,建立了具有V型槽表面叶片的离心泵模型.通过剪切应力传输(SST)k-ω湍流模型对离心泵内部流场进行数值模拟,基于Proudman方法和声类比方程对泵内部声场进行了预测计算.研究结果表明:仿生表面能够有效控制叶片近壁面边界层的流体流动,在出口处的壁面剪应力梯度变小,工作面叶片的平均剪应力最大降幅达29％;仿生表面可以降低的最大减阻率为3.1％,离心泵的水力效率最大提高2.06％;仿生叶片沟槽表面能够改变叶轮流道内的涡结构,降低离心泵叶轮内部的湍动程度,减小流道内的声功率;与光滑叶片相比,仿生叶片的总声压级的降幅最大为2.68％;随着流量的增大,壁面平均剪应力的变化率、效率、总声压级及减阻率等都随之增大.
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