前言

第1章绪论

11离心泵简介

12离心泵内部流动

121离心泵内部流动不稳定数值分析

122离心泵内部流动不稳定的表征

123离心泵内部不稳定流动实验

124离心泵的内外关联

125转速对高速离心泵内部流场的影响

126动静干涉对高速离心泵内部流场的影响

13空化流动与诱导轮

131空化模型和数值方法

132空化状态下诱导轮内气泡的演化规律

133来流含气对诱导轮空化发展的影响

134诱导轮低温介质的空化特性

135离心泵内的空化实验

14控制方程和湍流数值模型

141湍流RANS数值模型

142湍流LES数值模型

143湍流RANS/LES混合模型

144空化模型

第2章离心泵湍流模拟及发展

21湍流RANS模型

211基于SST kω

湍流模型的改进

212基于kω

湍流模型的PR修正

213联合考虑旋转和曲率的湍流模型改进

22湍流大涡模拟

221亚格子应力的螺旋度修正

222基于螺旋度修正的大涡模拟分析

23湍流混合模型

231基于IDDES的方法改进

232模型验证与结果分析

离心泵内部流动

数值分析及应用

第3章离心泵内部流动不稳定表征

31能量梯度方法简介

311压力驱动流动

312剪切驱动流动

313通用能量梯度函数

32离心叶轮内能量梯度及其变化率

321能量梯度

322能量梯度变化率

33基于能量梯度的微型离心泵的不稳定流动表征

331几何模型和计算方法

332结果讨论及分析

34其他不稳定表征方法

341基于熵产分析方法的离心泵内不稳定流动的表征

342离心泵进口不稳定回流的形成和演化过程

343基于全局线性稳定性敏感性分析的不稳定流动模态表征

第4章空化流动与诱导轮

41基于OpenFOAM的绕水翼空化流动与湍动能输运分析

411绕水翼空化流动特性分析

412空化流动中湍动能输运分析

42诱导轮离心泵内空化流动特性

421无诱导轮离心泵内部流动的数值模拟

422诱导轮内部流动特性

423诱导轮离心泵空化特性的数值模拟

424诱导轮离心泵外特性和空化特性实验

第5章泵内数值模拟与性能预测

51模型泵数值方法及验证

511模型及方法

512模拟参数设置

513实验验证及分析

514数值结果分析

52模型泵性能预测及分析

521偏工况下离心泵内主流场的不稳定流动特性

522次流动区流动对瞬态压力脉动的影响

523振动能量与内部流动损失的分析

53大功率离心泵内部流动及分析

531两级高速离心泵的非定常流动分析

532五级离心泵内部的非定常流动分析

533十级离心泵内部的非定常流动分析

534十一级离心泵内部的非定常流动分析

参考文献

Contents

Preface

Chapter 1Introduction

11Introduction to centrifugal pumps

12Internal flow in centrifugal pumps

121Numerical analysis on the instability of internal flow in centrifugal

pumps

122Characterization of the instability of internal flow in centrifugal pumps

123Experiments on unstable flow in centrifugal pumps

124Correlation of internal flow and performance of centrifugal pumps

125Effect of rotation speed on internal flow in highspeed

centrifugal pumps

126Effect of rotorstator interaction on internal flow in highspeed

centrifugal pumps

13Cavitating flow and inducers

131Cavitation model and numerical methods

132Evolution patterns of bubbles in inducers under cavitation state

133Influence of incoming flow with gas on the development of

cavitation in inducers

134Cavitation characteristics of lowtemperature medium in inducers

135Experiments on cavitation in centrifugal pumps

14Governing equations and turbulence models

141RANS models

142LES model

143RANS/LES hybrid models

144Cavitation models

Chapter 2Turbulence Flow Simulations and Model Improvements

21RANS models

211Improvement based on the SST kω turbulence model

212PR correction based on the kω turbulence model

213Improvement of turbulence model considering joint effect of

rotation and curvature

Numerical Analysis on Internal Flow in

Centrifugal Pumps and Its Applications

Contents

22Large eddy simulation

221Helicity correction of SGS

222Large eddy simulation analysis based on the helic