Investigación Experimental y Análisis Numérico de las Características de Fluctuación de Presión en la Salida de una Bomba de Propulsión Impulsada por Bisel
Autores: Zhu, Zhipeng; Liu, Houlin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Fluctuación de presión
Bomba de propulsión impulsada por el borde
Método experimental
Simulación numérica
Región del impulsor
Frecuencias dominantes
Licencia
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Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Se estudian las características de fluctuación de presión de una bomba de propulsión impulsada por un borde mediante un método experimental, y luego se estudia su flujo interno no estacionario mediante simulación numérica para revelar el mecanismo generador de la fluctuación de presión. En el experimento, se estableció un punto de monitoreo en una región aguas abajo a una distancia de 1D (D, diámetro del impulsor) del impulsor. Las frecuencias dominantes del punto de monitoreo dentro de una banda de baja frecuencia son 1APF (APF, frecuencia de paso axial) y 2APF. En la simulación numérica, la principal fluctuación cerca de la región del impulsor aparece en 1BPF (BPF, frecuencia de paso de palas) y a medida que el punto de monitoreo se desplaza aguas abajo, la amplitud se vuelve más pequeña. La fluctuación de 1BPF casi desaparece cuando la distancia supera 1D, y la frecuencia principal se desplaza a 1APF y 2APF, lo que concuerda bien con los resultados experimentales en la banda de baja frecuencia. Se estudiaron la distribución de velocidad transitoria, presión y vorticidad para revelar las causas de la fluctuación de 1BPF, 1APF y 2APF. La principal causa de 1BPF es el chorro del extremo de la pala y la principal causa de 2APF es el movimiento de una estructura de vórtice doble a gran escala a ambos lados de la zona de baja presión. El movimiento del grupo de vórtices cerca de la pared puede ser la principal causa que induce la fluctuación de 1APF.
Descripción
Se estudian las características de fluctuación de presión de una bomba de propulsión impulsada por un borde mediante un método experimental, y luego se estudia su flujo interno no estacionario mediante simulación numérica para revelar el mecanismo generador de la fluctuación de presión. En el experimento, se estableció un punto de monitoreo en una región aguas abajo a una distancia de 1D (D, diámetro del impulsor) del impulsor. Las frecuencias dominantes del punto de monitoreo dentro de una banda de baja frecuencia son 1APF (APF, frecuencia de paso axial) y 2APF. En la simulación numérica, la principal fluctuación cerca de la región del impulsor aparece en 1BPF (BPF, frecuencia de paso de palas) y a medida que el punto de monitoreo se desplaza aguas abajo, la amplitud se vuelve más pequeña. La fluctuación de 1BPF casi desaparece cuando la distancia supera 1D, y la frecuencia principal se desplaza a 1APF y 2APF, lo que concuerda bien con los resultados experimentales en la banda de baja frecuencia. Se estudiaron la distribución de velocidad transitoria, presión y vorticidad para revelar las causas de la fluctuación de 1BPF, 1APF y 2APF. La principal causa de 1BPF es el chorro del extremo de la pala y la principal causa de 2APF es el movimiento de una estructura de vórtice doble a gran escala a ambos lados de la zona de baja presión. El movimiento del grupo de vórtices cerca de la pared puede ser la principal causa que induce la fluctuación de 1APF.