张人会 吴 昊 杨军虎 李仁年

(1.兰州理工大学能源与动力工程学院， 兰州 730050； 2.兰州理工大学甘肃省流体机械及系统重点实验室， 兰州 730050)

基于本征正交分解法的液环泵气液两相流场重构

张人会1,2吴 昊1杨军虎1,2李仁年1,2

(1.兰州理工大学能源与动力工程学院， 兰州 730050； 2.兰州理工大学甘肃省流体机械及系统重点实验室， 兰州 730050)

针对液环泵内复杂的气液两相流动、计算量大且优化设计难以进行的问题，提出了采用本征正交分解法进行液环泵内流场的重构分析。采用泰勒多项式对二维叶片型线进行参数化控制，通过对各控制参数进行适量的扰动得到叶片型线样本集。采用VOF模型进行液环泵内气液两相流场的数值模拟，由叶片型线参数及叶轮内流场数据构建样本的快照集，依照几何相似及网格变形方法插值得到各相似点的流场参数，依据本征正交分解(POD)法将快照集分解为正交基的线性组合。由最小二乘法拟合目标叶型所对应的正交基系数，实现了对目标叶片流场的重构。采用POD方法对2BE-203型液环泵内单个叶轮流道的气液两相流流场进行了重构，精确地重构了单个叶轮内流场结构的各个特征，除在气液交界面附近有一定的误差，整体预测结果具有较高的精度，大大减少了流场预估的计算量。

本征正交分解; 气液两相流; 液环泵; 网格变形

引言

液环泵是一种用来抽送气体的流体机械, 被广泛应用于低真空或低压缩比场合，其内部为具有不稳定自由分界面的气液两相流动，效率较低。……