Onset of Flow Separation Phenomenon in a Low-Specific Speed Centrifugal Pump Impeller

叶轮 围带 滑移系数 机械 离心泵 涡流 粒子图像测速 比转速 流动分离 抽吸 材料科学 流量(数学) 体积流量 内部流动 失速(流体力学) 流动可视化 物理 机械工程 工程类 湍流
作者
Xiaodong Liu,Mohamed Farhat,Yaojun Li,Zhuqing Liu,Wei Yang
出处
期刊:Journal of Fluids Engineering-transactions of The Asme [ASME International]
卷期号:145 (2)
标识
DOI:10.1115/1.4056213
摘要

Abstract The efficiency of centrifugal pumps drops sharply when the flowrate is reduced below a threshold value. This is due to a profound change in the flow structure, characterized by a large of portion flow separation near the impeller blades and the formation of energy-intensive recirculation zones. So far, it is not clear how such flow separation may initiate and develop. This study combines state-of-the-art experiments and numerical simulations to explore the onset of flow separation in centrifugal impellers. In particular, a high-frequency particle image velocimetry (PIV) system is used to visualize the velocity field in impeller channels. The continuous relative velocity value and deviation angle relative to the blade surface are displayed before the stall inception conditions. Meanwhile, the validated numerical simulation method is used to compute the flow at similar experimental conditions. The results clearly show a cylindrical vortex band exists near the impeller shroud. As the flowrate decreases, the vortex grows gradually stronger, while moving to the junction between the impeller shroud and blade suction side, and then toward impeller hub along the blade suction side. This growing and moving vortex is the main cause of the flow separation near blade suction side observed in our experiments. Interestingly, the impeller head remains insensitive to this vortex until it causes the flowrate in the adjacent impeller channels to be redistributed. This led us to believe that stalled flow can be detected before it affects the hydrodynamic performances.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
万能图书馆应助peike采纳,获得10
1秒前
Sci11_11发布了新的文献求助10
2秒前
deletecccc发布了新的文献求助200
3秒前
可爱的函函应助浅笑安然采纳,获得30
3秒前
祁丶完成签到,获得积分10
7秒前
小二郎应助暴躁的芷波采纳,获得10
8秒前
10秒前
clauuuu完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
14秒前
1953发布了新的文献求助10
15秒前
遇见0608发布了新的文献求助10
16秒前
需要吗发布了新的文献求助10
17秒前
田柾国发布了新的文献求助10
18秒前
r8211发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
bkagyin应助浩二采纳,获得10
22秒前
lpg发布了新的文献求助10
25秒前
虚幻的幻然完成签到,获得积分10
26秒前
liujiayan发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
Abdurrahman完成签到,获得积分10
30秒前
30秒前
33秒前
夜猫完成签到 ,获得积分10
33秒前
Matthew发布了新的文献求助10
35秒前
123发布了新的文献求助10
36秒前
明理的天抒完成签到 ,获得积分10
36秒前
SJ完成签到,获得积分10
37秒前
38秒前
JamesPei应助葡萄成熟采纳,获得10
40秒前
阳光灿烂完成签到,获得积分0
40秒前
小二郎应助SJ采纳,获得10
41秒前
42秒前
充电宝应助whz采纳,获得10
45秒前
小张z完成签到,获得积分10
46秒前
51秒前
感动冷玉完成签到,获得积分20
52秒前
53秒前
高分求助中
LNG地下式貯槽指針(JGA指-107) 1000
LNG地上式貯槽指針 (JGA指 ; 108) 1000
Preparation and Characterization of Five Amino-Modified Hyper-Crosslinked Polymers and Performance Evaluation for Aged Transformer Oil Reclamation 700
Operative Techniques in Pediatric Orthopaedic Surgery 510
How Stories Change Us A Developmental Science of Stories from Fiction and Real Life 500
九经直音韵母研究 500
Full waveform acoustic data processing 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2932785
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2586552
关于积分的说明 6971173
捐赠科研通 2233316
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1186064
版权声明 589681
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 580660