采用均相流模型中的质量输运空化模型，形式［141］如下：式中，分别表示质量蒸发速率和质量凝结速率；αν为空泡体积分数；ρν为汽体密度，其值为0.554 kg/m3。质量输运空化模型的质量蒸发速率和质量凝结速率，大多数为在Rayleigh-Plesset方程的基础上推导出来的，其形式为：式中，Rb为空泡平均半径，其值为10-6 m；ρl为液体密度，其值为997 kg/m3；pν为饱和蒸汽压力，其值为3 574 Pa；S为液体的表面张力；μ为液体的动力黏性系数。......
2023-06-15
改进空化模型的策略与方法
【摘要】：质量运输空化模型采用不同的凝结项经验系数Ccond和蒸发项经验系数Cvapo控制质量和动量的交换。如图2.5所示，基于Zwart-Gerber-Belamri空化模型的离心泵空化流动数值计算结果与试验结果相差较大。为分析凝结项经验系数对泵空化流动数值计算的影响，在质量输运空化模型中默认值Ccond=0.01的基础上，凝结项经验系数分别取为0.001、0.000 1、0.000 01、0.000 001、0.000 000 1，对离心泵的两种工况Q=19.80 m3/h和Q=25.33 m3/h下的空化流动进行定常数值计算。继续降低Ccond至0.000 1时，扬程曲线变化较明显。
质量运输空化模型采用不同的凝结项经验系数Ccond和蒸发项经验系数Cvapo控制质量和动量的交换。因此，经验系数Ccond和Cvapo对空化流动计算结果有较大的影响。
如图2.5所示，基于Zwart-Gerber-Belamri空化模型的离心泵空化流动数值计算结果（图2.5中默认值Ccond=0.01时）与试验结果相差较大。为提高离心泵空化流动数值模拟的精确度，应减小凝结项经验系数Ccond的取值，因为空化流动数值计算中，凝结项经验系数的影响比蒸发项经验系数大［143］。
离心泵空化的外特性测试中，离心泵进口断面流体能量与饱和蒸汽压力对应能量之差，称之为有效空化余量NPSHa：
临界空化余量NPSHc定义为泵扬程下降3%时的有效空化余量值。
为分析凝结项经验系数对泵空化流动数值计算的影响，在质量输运空化模型中默认值Ccond=0.01的基础上，凝结项经验系数分别取为0.001、0.000 1、0.000 01、0.000 001、0.000 000 1，对离心泵的两种工况Q=19.80 m3/h（0.8Qd）和Q=25.33 m3/h（1.0Qd）下的空化流动进行定常数值计算。6个不同凝结项经验系数对应的数值模拟结果与试验结果的对比如图2.5所示。
图2.5 离心泵扬程和有效空化余量的关系
（a）0.8Qd；（b）1.0Qd
由图2.5可见，两种工况下，凝结项经验系数默认值Ccond=0.01对应的计算结果与试验结果相差较大，降低Ccond至0.001时，扬程曲线变化不明显。继续降低Ccond至0.000 1时，扬程曲线变化较明显。再继续降低Ccond至0.000 01、0.000 001、0.000 000 1时，小流量工况下3个不同凝结项经验系数对应的3条扬程曲线与Ccond为0.000 1对应的扬程曲线基本重叠在一起；设计流量工况下3个不同凝结项经验系数对应的3条扬程曲线基本重叠在一起，Ccond=0.000 1对应的扬程曲线相比下降得快一些，但3个不同凝结项经验系数时的临界空化余量值和凝结项经验系数为0.000 1时的临界空化余量值与试验结果的对比显示，Ccond=0.000 01、0.000 001、0.000 000 1时的偏差为11.5%，Ccond=0.000 1时的偏差为3.3%。因此，凝结项经验系取为0.000 1，对离心泵非定常空化流动进行数值计算，并对其进行进一步验证。
有关离心泵非定常空化流动特性研究的文章
- 详细阅读
-
探究空化现象的数值模拟方法详细阅读
目前，空化流动数值模拟方法基本分为界面追踪法和界面捕获法两类，其中又以界面捕获法中的均相流模型应用最广。在空化流动数值计算中，湍流模型的选择对数值模拟结果的影响很大，尤其是在雷诺数比较高的工程问题中。近年来，在空化流动数值模拟方面，国内学者也取得了有效成果。钟诚文和汤继斌［57］通过引入混合密度函数发展的空化模型，对绕水翼的空化流动进行数值模拟，验证了此方法的可靠性。......
2023-06-15
-
研究模型软件化的方法详细阅读
游进军等提出概念化水资源系统模拟的面向对象设计方法，对概化元素属性及其在水循环过程中的功能进行描述，从而将系统划分为相互关联的功能模块，不同模块的计算可以通过实例化后的类对象实现，并借助主控程序完成系统的整体模拟，实现了模块间分层次的耦合，为实现水资源配置模拟模型的软件化工作提出了技术性基础工作。......
2023-06-24
-
构建多元化教学评价机制的策略与方法详细阅读
现代教学评价的新趋势是摒弃单一的教学评价模式，构建多元的教学评价机制。这种多元的教学评价机制倡导构建以发展为本、以质性的评价模式取代量化的评价模式，强调测评的真实性和情境性，鼓励教学评价中的合作行为，重视思维过程的评价。教学评价的多元促进学生和教师的双向发展，评价首先是为了让学生更好地发展，同时教师在对学生评价时，要善于从学生的问题中反思自己的教学行为，分析诊断教学问题，以改进今后的美术教学方法。......
2023-07-23
-
城乡规划评估与改进：优化策略详细阅读
调整后的规划，经原审批机关的城乡规划主管部门审查同意后，由组织编制机关报同级人民代表大会常务委员会或者镇人民代表大会和原审批机关备案，并公布实施。第五十二条控制性详细规划修改分为修编、调整和补充。涉及利害关系人利益的，应当征求其意见。控制性详细规划修改涉及城市、镇总体规划强制性内容的，应当先修改总体规划。......
2023-07-19
-
叶片泵设计三种空化模型及CFX中的参数设置详细阅读
目前常用的空化模型有三种。在CFX中，上述参数默认设置为：rnuc=5.0×10-4，RB=2.0×10-6m，Fe=5.0，Fc=0.01。Zwart模型的气化参数Fe和压缩系数Fc在如下范围内调整：30≤Fe≤500，5.0×10-4≤Fc≤8.0×10-2，最佳值为Fe=300，Fe=0.03。......
2023-06-26
-
空化试验研究：探究空气的影响详细阅读
早期的空化现象试验研究集中在空化区结构与形态的观测。图1.4不同阶段的空化形态［11］片状空化；云状空化；超空化随着工程实际的需要和试验测量技术的发展，空化流动试验研究由定常阶段转向了非定常阶段。Stutz和Reboud［16，17］对云状空化的两相流结构进行试验研究，获得了沿空泡长度方向空泡体积分数随时间的变化。Leroux［19］和Ji［20］等进行的绕水翼空化流动的试验研究结果也进一步证明了反向射流是空泡脱落非稳定性的主要影响因素。......
2023-06-15
-
定常模拟：探究空化现象详细阅读
图4.5-1所示为NACA66二维翼型的空泡计算结果，攻角α=4°，Re=2×106，σ=0.91，左列为各模型的默认设置，右列为修正模型，FCM和Kunz模型修正前后的空穴差别比较大。结合图4.5-2和图4.5-3的结果，可以得出结论，3个修正的空化模型结果非常相近，与实验结果也较符合。图4.5-5 计算的时间形式2）指定名称。图4.5-10 空化模型设置6.边界条件设定1）设置进口管段的进口边界。......
2023-06-26
相关推荐