江苏大学学报(自然科学版)

作者：康灿，汪志远，叶卫明，丁可金

单位：1. 江苏大学 能源与动力工程学院， 江苏 镇江 212013； 2. 山东工泵电机有限公司， 山东 淄博255095； 3. 中国船舶集团第七○四研究所， 上海 200031<br />

关键词：H型水动力转轮, 启动性能, 初始角度, 输出力矩, 瞬态流场, 启动时间

基金：&nbsp;国家重点研发计划项目(2021YFC2801600)

针对H型水动力转轮启动力矩小、启动时间长的问题，运用计算流体动力学方法进行了模拟与分析.采用6DOF模拟转轮转速随作用力矩的变化过程，对转轮在不同初始角度条件下启动时的瞬态流场、角速度与输出力矩进行了对比与关联分析.结果表明，直叶片垂直轴水动力转轮启动过程中，角速度与输出力矩的变化之间无显式相关性.在最小静力矩条件下启动时，转轮到达角速度和力矩峰值所需的时间较在最大静力矩条件下启动时间长.到达最大转轮旋转角速度时，各叶片内侧存在较大低压区，这一点不受启动角度变化的影响.当叶片包围区域内低速区面积大时，转轮的输出力矩较小.在最大静力矩条件下启动时，尾流区的完整性较强.在不同翼型弦长条件下，角速度经历了上升、下降、再到平稳振荡的过程.随着翼型弦长自0.16 m增大至0.24 m，转轮启动时间增加0.63 s，转轮旋转达到稳定后的平均角速度变小，但角速度波动幅度基本不变.

来源：2022年第5期

《江苏大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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