蔡佑林
- 作品数：33 被引量：74H指数：7
- 供职机构：中国船舶及海洋工程设计研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金博士科研启动基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程机械工程动力工程及工程热物理自动化与计算机技术更多>>
- 前置导叶喷水推进轴流泵设计方法被引量：3
- 2020年
- 根据前置导叶喷水推进轴流泵型的结构特点,建立三元非定常流动中前置导叶泵的数学模型,并基于径向变环量分布的轴流泵设计方法,提出并总结了适用于前置导叶轴流泵叶轮的环量分布、轴面速度、叶栅稠密度、叶片径向厚度分布、翼型选择等参数的选取和设计步骤,对工程应用具有一定指导意义。
- 杨卫国汲国瑞蔡佑林
- 关键词：喷水推进轴流泵
- 喷水推进进口流道唇口参数对出口不均匀度和驻点位置影响分析被引量：11
- 2016年
- 当今高性能舰船对喷水推进装置性能要求与日俱增,位于上游的进口流道形状对推进泵水动力性能的充分发挥有重要影响。进口流道形状会影响出口流场的不均匀度和唇口驻点的位置,唇口驻点位置合理,出口流场均匀,进入推进泵的流场质量就好,有利于推进器水动力性能的发挥。论文通过CFD方法分析研究了进口流道唇口参数对出口不均匀度和唇口驻点位置的影响,得出了唇口参数对出口不均匀度和唇口驻点位置影响规律,对进口流道唇口参数的优化选择有重要的工程指导意义。
- 汲国瑞蔡佑林李宁俞瑜
- 关键词：喷水推进唇口不均匀度驻点
- 喷水推进推力测试方法被引量：2
- 2022年
- 喷水推进器与船体紧密联系,推力构成复杂。根据推力传递方式,将推进器、动力源和轴系整合,构成驱动系统,并悬挂在船体上。在驱动系统的前后两端与船体间各设置力传感器,以测量轴向力,在船首端测得的轴向力即为推力。喷水推进器与船体在进口与喷口处采用了柔性密封,以防止水流进入船体内,而它对推力的影响很小。通过以上措施构建了喷水推进推力测量方法,在国内首次完成了喷水推进试验推力测量,为推力预报提供验证手段。
- 蔡佑林汲国瑞冯超王宗龙王宗龙
- 关键词：喷水推进推力测量
- 基于壁模化大涡数值模拟的喷水推进泵内湍流运动特性分析
- 2024年
- 尺度解析类数值模拟方法具有很高的非定常流动预报潜力,其中壁模化大涡数值模拟(Wall-modeled Large-eddy Simulation,WMLES)方法在高雷诺数下具有适用范围广、计算成本较低等优势但在喷水推进泵的数值模拟中应用有限。采用基于湍流场特征尺度分析的WMLES方法进行原型喷水推进泵及改型喷水推进泵的泵内流场数值模拟并与试验数据进行对比。结果显示,WMLES预报的两型喷水推进泵的扬程及转矩等外特性特征都与试验数据吻合极好。从泵内湍流运动特性分析的角度,WMLES方法再现了传统RANS(Reynolds-Averaged Navier-Stokes)方法难以获得的导边马蹄涡、随边角涡、叶梢集中涡、间隙泄漏涡等精细流动特征。在相同流量系数下,改型泵的马蹄涡、角涡等二次流强度明显小于原型泵,改型泵的平均极限流线也明显更为光顺,更低的能量耗散使得改型泵的工作效率相比原型泵有明显提升。分析结果证明,基于湍流场特征尺度分析的WMLES方法可用于喷水推进泵的外特性及泵内湍流运动特性的有效预报,为喷水推进泵的改进设计提供了有力的数据支撑。
- 许辉陈作钢蔡佑林
- 关键词：喷水推进泵非定常流
- 喷水推进泵内精细流场测试研究
- 2024年
- 为研究喷水推进泵内复杂的精细流场结构,针对一典型喷水推进泵水力模型,采用粒子图像测速(PIV)技术,在喷水推进泵内入口段、叶轮流道、导叶流道及导叶出口四个位置开展速度场的多工况测量,经图像处理及分析,得到了不同位置的速度场及流场结构,并采用本征正交分解(POD)方法对导叶体出口处速度场进行能量分析.结果表明:导叶出口速度场重复性偏差为1.66%,测试方法的重复性精度较高;小流量工况下,叶轮流道内存在由轮毂向轮缘的径向分速度,脉动速度增大;额定流量下,二次流和脉动速度减小,流场趋于均匀;导叶内流场受到叶轮出流影响,在小流量和额定流量工况下,导叶出口一、二阶模态能量占比分别为4.2%,3.8%和5.2%,2.6%.
- 王俊范佘明蔡佑林蔡佑林
- 关键词：喷水推进粒子图像测速本征正交分解
- 基于修正变分法开孔板和加强板结构的自由振动分析被引量：3
- 2017年
- 为研究船舶开孔板和加强板结构的振动特性,用1阶剪切变形板理论描述各向同性板的位移场,并采用修正变分原理和区域分解方法建立板的离散动力学模型.每一块子域板的位移和转角分量通过第一类切比雪夫正交多项式展开.针对加强板模型,将该方法获得的结果与已经发表的文献和有限元商用软件计算结果进行对比,验证该方法的收敛性和正确性.基于修正变分法探讨多种开孔和加强板模型的自由振动特性,充分说明该数理模型和半解析方法是一种适合处理复杂板结构问题的数值工具.
- 袁国清俞瑜王宗龙李宁蔡佑林孙驰
- 关键词：开孔板加强板区域分解方法
- 应用可控速度矩法设计的喷水推进混流泵试验研究被引量：7
- 2010年
- 对应用喷水推进混流泵可控速度矩设计法设计的重负荷混流泵进行了试验研究,目的是探索并完善可控速度矩设计方法。试验结果表明,运用可控速度矩法设计的混流泵具有较高的效率及优良的汽蚀性能,不足之处在于工况点把握不准,这是下一步完善的主要方向。
- 蔡佑林焦松王立祥刘建国
- 关键词：喷水推进混流泵
- 透平机械二次流模型与试验方法研究进展
- 2025年
- 二次流是主流的伴随流动,普遍存在于大自然与透平机械中,且以透平机械内的二次流最为典型。其不仅会改变主流运动、恶化流场,还会诱导边界层分离,加剧出口处射流尾迹,产生流动损失与噪声,故受到学者们的广泛关注,将其上升到与势流理论同等的研究高度。自20世纪50年代起,国内外学者们通过理论分析、试验研究与数值模拟等手段研究二次流现象,逐渐掌握了透平机械内二次流的流动机理与流动结构,不断完善了二次流数学模型、损失评估和试验方法。该文从二次流现象出发,系统回顾并总结了透平机械二次流结构、数学模型及其损失计算与试验方法,指出了ZANGENEH所建立的基于流向涡的二次流经典理论模型存在的问题;并基于二次流S3流面理论提出未来研究工作的重点方向,为包括喷水推进泵在内的各类透平机械内流场品质与流体动力性能的提升,提供一些思路和参考。
- 蔡佑林张恒封培元王俊孙翀王立祥
- 关键词：透平机械二次流喷水推进泵
- 喷水推进船骑浪运动建模及时域仿真被引量：2
- 2021年
- [目的]船舶骑浪/横甩是国际海事组织(IMO)新纳入船舶第二代完整稳性衡准中的5种稳性失效模式之一。针对当前规范仅适用于螺旋桨推进船的局限性,研究喷水推进船骑浪失稳的问题,为后续进一步完善规范奠定基础。[方法]基于喷水推进装置的力学模型和船舶在随浪中的一维纵荡运动方程,建立船舶骑浪运动的数学模型,利用四阶Runge-Kutta法求解模型,实现船舶时域运动仿真。以一艘高速穿浪内倾船型为例,系统性开展时域数值计算,以得出此类型船舶发生骑浪现象时的工况特点。[结果]通过数值仿真,得出了目标船舶在第二代完整稳性衡准要求的波浪工况范围内的预报结果:Fr=0.4时,有80.9%的工况发生骑浪;Fr=0.3时,骑浪发生比例降至59.4%。[结论]研究成果既可为喷水推进船的骑浪/横甩稳性评估提供理论模型和数值分析的手段,也可用于对此类型船舶进行稳性安全评估。
- 封培元封培元范佘明
- 关键词：喷水推进时域仿真
- 透平机械第三类相对流面S3理论
- 2023年
- 该文针对透平机械内复杂的二次流描述问题,提出了第三类相对流面S3理论。几何上S3流面垂直于第一类流面S1与第二类流面S2,即S3流面的法向为主流运动方向,通过S3流面的流动为主流,S3上的流动均为二次流,且二次流均在S3流面上。根据定义,S3流面上的速度通量为透平机械流量,其速度功(环量)为主流的涡通量,通过S3流面将透平机械内部流动分解为主流与二次流。S3流面为二次流的提取与二次流损失及流致噪声评估奠定了基础。三类流面S1、S2与S3两两相交,形成三条曲线,基于三条曲线构建曲线坐标系S3(a, b, c),a轴为S1与S2流面的交线,描述主流运动;S3面分别与S1和S2的交线b轴与c轴分别表征从压力面到吸力面及叶根到叶梢方向的两个典型二次流,从而实现透平机械内复杂流场的完整描述。该文以典型的透平机械喷水推进泵为例,构建S3坐标系,开展流体微团力学分析,建立了基于三类流面的数理模型,阐明了流线弯曲及科氏力对二次流的作用机理,依据能量定义建立了二次流损失评估模型,形成了二次流S3流面理论。该文将经典的两类流面拓展至三类,发展了透平机械流动理论,开辟了透平机械叶型设计分析新路径,为水动力与振动噪声性能的提升奠定了理论基础。
- 蔡佑林
- 关键词：透平机械二次流
