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基于高速摄影技术对缩放型喷嘴进行空化射流试验,以揭示不同进口压力下空化射流流场特性,分析进口压力对空泡云演化规律的影响.结果表明:淹没式空化射流形成的泡云呈周期性变化,即在1个周期内包含空化初生、发展、脱落、溃灭4个不同阶段,并在空泡云脱落时达到最大的空泡面积、密度和宽度.由于随着射流入口压力的增大,喷嘴形成的射流速度加快,在射流边界层内速度梯度增大、射流核心区与伴随流的剪切作用增强,高速射流所产生的空泡云长度、面积和密度均呈增大趋势.同时,随着进口压力的增大,边界层内湍动能增大,加剧了部分流体的不规则运动,导致空泡云边界更加模糊且呈交错分布,空泡云的脱落频率不断增大.研究结果对提高空化射流在金属材料强化和石油钻井、破岩等领域的应用具有重要的理论意义和指导价值. 相似文献
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为研究空化射流结构及剪切空泡的形成演化,文中采用RANS-LES混合模型方法对一种缩放型喷嘴的空化水射流进行数值模拟计算,对比分析了不同扩张角喷嘴对射流流场的影响以及空泡初生阶段其形态、速度、湍动能等物理量的变化规律.计算结果发现:喷嘴扩张角对空化射流影响较大,当扩张角为60°时其空化性能更优;由于空化射流速度非常高,射流剪切层内存在较大的速度梯度,两侧流体发生频繁的能量交换并产生许多旋涡结构;空化现象最早发生在喷嘴喉管处并逐渐向扩张段及喷嘴出口附近运动发展,空化程度不断增大,不同时刻径向截面内的各参数均沿轴心对称分布,空泡形态呈圆环状,并随着时间推移圆环面积逐渐增大.研究结果对于提高空化水射流性能、拓宽空化水射流应用范围、揭示空化水射流特性等方面具有一定的应用价值及指导作用. 相似文献
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导叶式混流泵内部非定常流动特性数值模拟 总被引:1,自引:0,他引:1
为了研究不同流量工况对导叶式混流泵内部非定常流动特性的影响,基于ANSYS CFX软件并采用标准k-ε两方程模型对混流泵的外特性进行了数值预测,分析了流量工况对混流泵内压力分布、流线分布和湍动能的影响,探讨了不同流量工况下不同监测点的压力脉动时域和频域响应。研究结果表明,数值计算的外特性结果与试验测量结果趋势基本一致,最优工况点数值预测与试验测量的扬程和效率误差分别为3.29%和0.27%,数值计算的准确度较高。小流量工况下,叶片工作面与背面之间存在着较大的压力梯度,形成的轮缘泄漏流对主流产生较大干扰,同时受到动静干涉的影响,在叶轮出口和导叶流道内造成较大的能量损失和湍动能耗散;随着流量增加,轮缘泄漏流逐渐减少,动静干涉效应相对减弱,流场流动趋于平稳。不同流量工况下,各监测点压力脉动呈明显的周期性变化,一个旋转周期内压力脉动曲线有4个波峰和4个波谷,叶片通过频率始终占主导作用;流量对叶轮进口处和导叶中间处的压力脉动影响最明显,小流量工况下压力脉动系数的幅值变化最大;随着流量的增大,压力脉动频域幅值随之减小。本研究可为扩大混流泵的运行范围以及混流泵叶轮和导叶的优化设计提供参考依据。 相似文献
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基于双向流固耦合的混流泵叶轮力学特性研究 总被引:2,自引:0,他引:2
基于双向同步求解方法对混流泵内流场和叶轮结构响应进行联合求解,研究流固耦合作用下混流泵叶轮转子的力学特性。流场计算采用雷诺时均方法和标准k-ε湍流模型,结构响应采用弹性体结构动力学方程。通过对比分析流固耦合前后流道内不同位置压力监测点的压力脉动、外特性变化,研究流固耦合作用对混流泵流场的影响,并基于双向流固耦合分析了叶轮叶片的变形与动应力分布。研究结果表明,流固耦合作用对导叶出口处压力脉动幅值影响较大,耦合后扬程和功率波动幅值有所增加,而效率有所下降。考虑流固耦合作用,叶片最大变形发生在叶片出口边背面靠近轮缘处,最大变形量约为0.062 7 mm;最大等效应力发生在叶片背面靠近轮毂出口边附近,最大等效应力约19.85 MPa;采样点耦合动应力呈现周期性变化,轮缘与轮毂上动应力幅值相差3个数量级,轮毂处相比其他位置更易发生疲劳破坏。研究结果为混流泵叶片的结构设计和可靠性分析提供了参考依据。 相似文献
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为了掌握多级离心泵转子振动特性,避免泵运行中发生共振,保证水泵运行的稳定性,基于软件ANSYS Workbench对超低比转数自平衡多级离心泵转子进行模态分析.计算对比干态无流场预应力、干态有流场预应力及湿态有流场预应力3种情况下泵转子各阶次的固有频率,并提取泵转子的前8阶模态对应振型进行分析.结果表明:3种情况下,转子各阶反进动固有频率均小于同一阶次下的正进动频率;干态有流场预应力相比无流场预应力情况下各阶固有频率略有提高,说明流场预应力对泵转子起到一定的应力刚化作用;湿态下水对转子的质量力、黏性以及阻尼的影响会显著降低了泵转子各个阶次的固有频率,湿态下水的附加力对转子的模态影响更为明显;对比转子的前4阶振型,发现3种情况下转子各阶次的振动形式和最大振幅出现位置基本相同,其中第三阶为绕轴心的扭转振动,其余3阶振型对应为不同方向和不同形式的弯曲振动. 相似文献
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为了进一步了解Notch1蛋白,本研究用BLAST方法对不同动物Notch1基因的同源性及遗传进化情况进行了分析,通过PCR扩增获得Notch1基因,并构建了与GST标签融合表达的原核表达载体、与GFP标签融合表达的真核表达载体。将双酶切和测序鉴定的阳性克隆分别转化BL21感受态细胞和转染BHK21细胞进行原核和真核表达,并用Western blot和荧光显微镜鉴定。同时,与GFP标签对照确定其在细胞中的定位情况。结果显示,扩增的Notch1基因片段约780 bp,为Notch1基因的部分序列,Notch1在不同动物间的基因序列同源性为94%以上,遗传进化关系上分为3个分支。Western blot检测结果显示,构建的原核表达pGEX-KG-Notch1能够表达预期大小为56 kDa的融合蛋白;荧光显微镜检测显示Notch1与GFP的融合蛋白分布在整个细胞中,但主要集中于细胞核,而GFP空白对照仅分布于细胞质中,说明Notch1主要定位于细胞核中。本研究为进一步探索Notch1与KLP1的相互作用及其功能奠定了基础。 相似文献
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试验旨在研究山羊痘病毒晚转录因子VLTF-1的特性。研究以山羊痘病毒SS基因组株为模板,采用PCR方法扩增晚转录因子VLTF-1基因,采用基因克隆常规方法与pET-42b表达载体相连接构建原核表达载体,经菌液PCR、双酶切和测序鉴定,阳性克隆转化大肠杆菌BL21,以0.1 mmol/L IPTG诱导蛋白表达,SDS-PAGE电泳和Western Blot检测表达情况;同时对VLTF-1基因及其蛋白特性进行生物信息学分析。结果显示,PCR扩增的目的基因全长783 bp,与参考株Pellor同源性为100%,推测其编码261个氨基酸。遗传进化树分析表明,羊痘病毒属的3个种各分成一个分支,目的基因与山羊痘毒株位于同一分支。测序结果显示,目的基因表达载体构建正确,SDS-PAGE检测表达了27 kDa的蛋白,Western Blot鉴定表明目的蛋白得到表达。生物信息学分析结果显示,SS株的VLTF-1基因与山羊痘病毒聚于一支,该蛋白是一个跨膜亲水蛋白,具有26个磷酸化位点,二级结构是其结构连接5个α-螺旋。研究表明,试验成功克隆晚转录因子VLTF-1基因,并诱导表达蛋白,预测该蛋白的生物学信息... 相似文献
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