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申请/专利权人：江苏大学

摘要：本发明公开了一种基于CFD的鱼类友好泵叶片撞击模型的修正方法，涉及流体机械领域，用CFD数值模拟得到轴流泵叶轮内沿圆周切向方向的压差梯度，进而得到轴流泵叶轮内部的平均压差梯度Pave；根据平均压差梯度Pave和鱼体的侧面积得到作用在鱼体表面上的力，进而由鱼体的质量得到鱼体的加速度，最终得到鱼体在进入轴流泵叶轮叶片进口过流断面的过程中受到叶片撞击的临界时间，从而对传统的叶片撞击模型进行修正。本文基于CFD数值模拟结果得到叶轮内部沿着圆周方向的平均压差,根据这一压差对鱼体产生的影响对叶片撞击概率公式进行修正，这一修正可以有效降低叶片撞击概率的预测误差，使得叶片撞击概率与叶片撞击死亡率预测值更加的精确。

主权项：1.一种基于CFD的鱼类友好泵叶片撞击模型的修正方法，其特征在于，包括如下步骤：利用CFD数值模拟得到轴流泵叶轮内沿圆周切向方向的压差梯度，进而得到轴流泵叶轮内部的平均压差梯度Pave；根据平均压差梯度Pave和鱼体的侧面积得到作用在鱼体表面上的力，进而由鱼体的质量得到鱼体的加速度，最终得到鱼体在进入轴流泵叶轮叶片进口过流断面的过程中受到叶片撞击的临界时间，从而对传统的叶片撞击模型进行修正；根据测量得到通过轴流泵叶轮内鱼的长度Lf，鱼的侧面积A，鱼的质量m1，得到作用在鱼体上的力：F＝PaveA2式中：F-作用在鱼体上的力，N；Pave-某一流面内与圆周速度同方向的压力梯度平均值，N；A-鱼的侧面积，m2；根据作用在鱼体上的力得到鱼体的加速度： 式中：a-鱼体的加速度，ms2；m1-鱼体的质量，kg；传统的叶片撞击模型Pth为： 式中：tf为鱼通过叶片前缘的时间，s；Lf为鱼体长度，m；vm1为叶轮入口处液流轴面速度，ms；Q为流量，m3s；A1为叶片入口过流断面面积，m2；tb-叶片通过单个叶片距需要的时间，s；修正后的叶片撞击模型为： 式中：u为叶轮进口圆周速度，ms；tf修-一个流面内鱼通过叶片前缘的修正时间，s；Pth修-一个流面内鱼受到撞击的概率；a-鱼体的加速度，ms2；tf修随着半径的变化而变化，对修正后的叶片撞击概率在半径方向上采用面积分得： 式中：Pth修总为叶片撞击概率在半径方向上的面积分；r1为叶片进口处的轮毂半径，m；r2为叶片进口处的轮缘半径，m；将公式3和公式7带入到公式8中得： 式中：n为转速，rmin。

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