Effect of a Nonuniform Radial/Axial Tip Clearance on the Flow Field in a Mixed-Flow Pump
The effect of a nonuniform radial/axial tip clearance on the flow field in a mixed-flow pump was studied by numerical simulation of the unsteady flow in the pump with two tip clearance shapes using the standard Reynolds average Navier–Stokes turbulence model, and the equations were solved with the S...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Проблемы прочности |
|---|---|
| Datum: | 2018 |
| Hauptverfasser: | , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
2018
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/173824 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Effect of a Nonuniform Radial/Axial Tip Clearance on the Flow Field in a Mixed-Flow Pump / W. Li, L.L. Ji, W.D. Shi, Y.F. Ping, L. Zhou, X.P. Jiang // Проблемы прочности. — 2018. — № 1. — С. 151-160. — Бібліогр.: 18 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862722518414000128 |
|---|---|
| author | Li, W. Ji, L.L. Shi, W.D. Ping, Y.F. Zhou, L. Jiang, X.P. |
| author_facet | Li, W. Ji, L.L. Shi, W.D. Ping, Y.F. Zhou, L. Jiang, X.P. |
| citation_txt | Effect of a Nonuniform Radial/Axial Tip Clearance on the Flow Field in a Mixed-Flow Pump / W. Li, L.L. Ji, W.D. Shi, Y.F. Ping, L. Zhou, X.P. Jiang // Проблемы прочности. — 2018. — № 1. — С. 151-160. — Бібліогр.: 18 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Проблемы прочности |
| description | The effect of a nonuniform radial/axial tip clearance on the flow field in a mixed-flow pump was studied by numerical simulation of the unsteady flow in the pump with two tip clearance shapes using the standard Reynolds average Navier–Stokes turbulence model, and the equations were solved with the SIMPLEC computational algorithm. The external characteristics, distribution of static pressure, streamline flow of the tip clearance, and vorticity in the impeller are analyzed. The accuracy of numerical simulation was assessed by comparing experimental data with computational results. Although a nonuniform tip clearance leads to a decline in the pump head, which is more pronounced under part-load conditions, the configuration with a nonuniform tip clearance (c = 0.5–1 mm) provides the more uniform velocity and pressure distribution both in the circumferential and axial directions, as the leakage vortex intensity is weakened and its shedding is suppressed. The research results pointed the way for improving the unsteady flow in the mixed-flow pump.
Изучено влияние неравномерного зазора на поле течения в радиально-осевом насосе с помощью численного моделирования нестационарного течения в насосе с зазором двух конфигураций на основе стандартной модели турбулентности RNG k , выполнено решение уравнений с применением алгоритма SIMPLE. Проанализированы внешние характеристики, распределение статического давления, потока в зазоре и турбулентности в импеллере. Проведена оценка достоверности численного моделирования путем сравнения экспериментальных данных с результатами расчетов. Показано, что неравномерный зазор вызывает уменьшение напора в насосе, что становится более выраженным в условиях частичного нагружения, но конфигурация с неравномерным зазором (с = 0,5 1,0 мм) обеспечивает более равномерные скорость и распределение давления в касательном и осевом направлениях, поскольку интенсивность обтекания с кольцевым вихрем уменьшается, а его сброс замедляется. Полученные результаты открывают путь к стабилизации нестационарного потока в радиально-осевом насосе.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:36:05Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-173824 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0556-171X |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-07T18:36:05Z |
| publishDate | 2018 |
| publisher | Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Li, W. Ji, L.L. Shi, W.D. Ping, Y.F. Zhou, L. Jiang, X.P. 2020-12-21T18:56:18Z 2020-12-21T18:56:18Z 2018 Effect of a Nonuniform Radial/Axial Tip Clearance on the Flow Field in a Mixed-Flow Pump / W. Li, L.L. Ji, W.D. Shi, Y.F. Ping, L. Zhou, X.P. Jiang // Проблемы прочности. — 2018. — № 1. — С. 151-160. — Бібліогр.: 18 назв. — англ. 0556-171X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/173824 539.4 The effect of a nonuniform radial/axial tip clearance on the flow field in a mixed-flow pump was studied by numerical simulation of the unsteady flow in the pump with two tip clearance shapes using the standard Reynolds average Navier–Stokes turbulence model, and the equations were solved with the SIMPLEC computational algorithm. The external characteristics, distribution of static pressure, streamline flow of the tip clearance, and vorticity in the impeller are analyzed. The accuracy of numerical simulation was assessed by comparing experimental data with computational results. Although a nonuniform tip clearance leads to a decline in the pump head, which is more pronounced under part-load conditions, the configuration with a nonuniform tip clearance (c = 0.5–1 mm) provides the more uniform velocity and pressure distribution both in the circumferential and axial directions, as the leakage vortex intensity is weakened and its shedding is suppressed. The research results pointed the way for improving the unsteady flow in the mixed-flow pump. Изучено влияние неравномерного зазора на поле течения в радиально-осевом насосе с помощью численного моделирования нестационарного течения в насосе с зазором двух конфигураций на основе стандартной модели турбулентности RNG k , выполнено решение уравнений с применением алгоритма SIMPLE. Проанализированы внешние характеристики, распределение статического давления, потока в зазоре и турбулентности в импеллере. Проведена оценка достоверности численного моделирования путем сравнения экспериментальных данных с результатами расчетов. Показано, что неравномерный зазор вызывает уменьшение напора в насосе, что становится более выраженным в условиях частичного нагружения, но конфигурация с неравномерным зазором (с = 0,5 1,0 мм) обеспечивает более равномерные скорость и распределение давления в касательном и осевом направлениях, поскольку интенсивность обтекания с кольцевым вихрем уменьшается, а его сброс замедляется. Полученные результаты открывают путь к стабилизации нестационарного потока в радиально-осевом насосе. The work was supported by and the National Natural Science Foundation of China (Nos. 51409127, 51679111, and 51579118), PAPD, Six Talents Peak Project of Jiangsu Province (No. HYZB-002); Key Research and Development Projects of Jiangsu Province (Nos. BE2015119 and BE2015001-4); the Natural Science Foundation of Jiangsu Province (No. BK20161472); and Scientific Research Start Foundation Project of Jiangsu University (No. 13JDG105). en Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України Проблемы прочности Научно-технический раздел Effect of a Nonuniform Radial/Axial Tip Clearance on the Flow Field in a Mixed-Flow Pump Влияние неравномерного радиального/осевого зазора на поле течения в радиально-осевом насосе Article published earlier |
| spellingShingle | Effect of a Nonuniform Radial/Axial Tip Clearance on the Flow Field in a Mixed-Flow Pump Li, W. Ji, L.L. Shi, W.D. Ping, Y.F. Zhou, L. Jiang, X.P. Научно-технический раздел |
| title | Effect of a Nonuniform Radial/Axial Tip Clearance on the Flow Field in a Mixed-Flow Pump |
| title_alt | Влияние неравномерного радиального/осевого зазора на поле течения в радиально-осевом насосе |
| title_full | Effect of a Nonuniform Radial/Axial Tip Clearance on the Flow Field in a Mixed-Flow Pump |
| title_fullStr | Effect of a Nonuniform Radial/Axial Tip Clearance on the Flow Field in a Mixed-Flow Pump |
| title_full_unstemmed | Effect of a Nonuniform Radial/Axial Tip Clearance on the Flow Field in a Mixed-Flow Pump |
| title_short | Effect of a Nonuniform Radial/Axial Tip Clearance on the Flow Field in a Mixed-Flow Pump |
| title_sort | effect of a nonuniform radial/axial tip clearance on the flow field in a mixed-flow pump |
| topic | Научно-технический раздел |
| topic_facet | Научно-технический раздел |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/173824 |
| work_keys_str_mv | AT liw effectofanonuniformradialaxialtipclearanceontheflowfieldinamixedflowpump AT jill effectofanonuniformradialaxialtipclearanceontheflowfieldinamixedflowpump AT shiwd effectofanonuniformradialaxialtipclearanceontheflowfieldinamixedflowpump AT pingyf effectofanonuniformradialaxialtipclearanceontheflowfieldinamixedflowpump AT zhoul effectofanonuniformradialaxialtipclearanceontheflowfieldinamixedflowpump AT jiangxp effectofanonuniformradialaxialtipclearanceontheflowfieldinamixedflowpump AT liw vliânieneravnomernogoradialʹnogoosevogozazoranapoletečeniâvradialʹnoosevomnasose AT jill vliânieneravnomernogoradialʹnogoosevogozazoranapoletečeniâvradialʹnoosevomnasose AT shiwd vliânieneravnomernogoradialʹnogoosevogozazoranapoletečeniâvradialʹnoosevomnasose AT pingyf vliânieneravnomernogoradialʹnogoosevogozazoranapoletečeniâvradialʹnoosevomnasose AT zhoul vliânieneravnomernogoradialʹnogoosevogozazoranapoletečeniâvradialʹnoosevomnasose AT jiangxp vliânieneravnomernogoradialʹnogoosevogozazoranapoletečeniâvradialʹnoosevomnasose |