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不同内齿结构的迷宫流道特性分析和结构优化

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通过分析对比在不同条件下、不同内齿结构的灌水器迷宫流道内流场的流动特性和堵塞成因,得出具有更优抗堵塞性能的流道结构,结合FLUENT数值模拟,分析在3种不同内齿结构(矩形、三角形、弧形)以及不同内齿组合形式(单内齿、双内齿、组合内齿)迷宫流道中的流速特性和湍动能特性,同时研究在3种不同的压力条件下(0.06、0.11、0.15 MPa)以及3种不同粒径颗粒(0.05、0.085、0.130 mm)的运移状况等.分析结果表明:相较于其余8种流道结构,在抗堵塞性上组合型三角形内齿结构为最优流道结构.对比改进前的组合型三角形内齿流道,优化改进后,流道流速和湍动能均明显提升,不仅增大了流体在流道中保持和运行湍流状态的能力,而且提高了低速区的流速和湍动能在流道的范围和数值大小,更加便于颗粒运移,抗堵塞性能更好.结果表明:流道内各划分区域的流速、湍动能和颗粒运移速率都受流道的结构参数影响;加入内齿面积的大小影响内齿流道的抗堵塞性能,对比分析仿真模拟的各项数据得出最优流道内齿组合方式为组合型,最优内齿结构为三角形内齿.
Characteristic analysis and structure optimization of labyrinth flow channels with different internal tooth structures

朱正、袁锐波、陈有锦、罗威、杨肖、曹志鹏

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昆明理工大学 机电工程学院,昆明 650504

光机电液系统集成与控制研究所,昆明 650504

灌水器 不同内齿结构流道 湍动能 数值分析 涡旋区 抗堵塞

云南省重大科技专项计划

202202AC080008

2023

10.3969/j.issn.1674-8425(z).2023.04.040

重庆理工大学学报
重庆理工大学

重庆理工大学学报

CSTPCD北大核心
影响因子：0.567
ISSN：1674-8425
年,卷(期)：2023.37(8)
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