Vortex energy conversion and dynamic variation of excitation force under cavitation conditions in a centrifugal pump

物理 涡流 空化 离心泵 机械 激发 经典力学 叶轮 量子力学
作者
Tiantian Wang,Diyi Chen,Jinxu Li,Bing‐Qing Deng,Weining Huang
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:37 (6) 被引量:1
标识
DOI:10.1063/5.0271536
摘要

This study systematically analyzes the cavitation–vortex evolution and vortex dynamic energy conversion in a single-stage centrifugal pump. It integrates numerical simulations, experimental measurements, the Omega-Liutex method, the vorticity transport equation, the kinetic energy transport equation, and deep learning techniques, and further develops a vortex–axial/radial force correlation model. The results demonstrate that, during cavitation development, bubbles at the blade inlet interact with strong vortices. The attached vortices on the suction surface tear and disintegrate while the bubbles expand toward the inlet, weakening the weaker vortex structures. The pressure gradient primarily governs the kinetic energy conversion of vortices, whereas the vorticity-bearing movement contributes minimally. The cross-power spectral density between pressure propulsion power and Lamb vector divergence reaches its maximum, and the dominant frequency components of kinetic energy transport terms and fluctuating pressure signals correspond to the rotational frequency. As the net positive suction head decreases, both signal correlation and phase difference increase. The axial force is sensitive to cavitation onset but exhibits limited variation, whereas radial forces show significant changes. Convolutional neural network outperforms traditional machine learning models in predicting vortex-induced excitation forces.
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
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
英吉利25发布了新的文献求助10
刚刚
兼听则明完成签到,获得积分10
1秒前
王得否发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
慕青应助季ke采纳,获得10
3秒前
科研通AI6.2应助季ke采纳,获得10
4秒前
赘婿应助季ke采纳,获得10
4秒前
ding应助季ke采纳,获得10
4秒前
4秒前
搜集达人应助季ke采纳,获得10
4秒前
斯文败类应助季ke采纳,获得10
4秒前
Sera完成签到,获得积分10
4秒前
WMT完成签到 ,获得积分0
5秒前
6秒前
Owen应助zhuhe采纳,获得10
6秒前
帅哥平发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
王得否完成签到,获得积分10
9秒前
hyyyy发布了新的文献求助10
12秒前
NN应助称心雁菡采纳,获得10
12秒前
无奈灵煌发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
aaxxxx发布了新的文献求助30
13秒前
共享精神应助柚柚柚采纳,获得50
13秒前
chris完成签到,获得积分10
14秒前
七听应助科研通管家采纳,获得100
16秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
Nole应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
Nole应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7717730
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9272123
关于积分的说明 20089644
捐赠科研通 7293922
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3299165
关于科研通互助平台的介绍 2453174
邀请新用户注册赠送积分活动 2306484