排灌机械工程学报

作者：赵凯,程怀玉,龙新平,季斌,赖旭*

单位：1. 水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉大学, 湖北 武汉 430072; 2. 水射流理论与新技术湖北省重点实验室, 湖北 武汉 430072

关键词：射流泵,混合能力,有限时间李雅普诺夫指数,粒子追踪,程序设计,空间分布特征

基金：国家自然科学基金资助项目(12072243);中国博士后科学基金资助项目(2020M682471)

为研究射流泵混合能力空间分布特征及其影响因素,运用有限时间李雅普诺夫指数(FTLE)对射流泵混合能力进行了评价和分析.首先通过数值模拟得到了计算域上时间和空间离散的速度矢量场;然后使用粒子追踪技术以及虚拟邻近节点FTLE求解方法,完成了FTLE求解程序开发;最后基于FTLE场深入分析了一典型射流泵的混合能力.分析结果表明:稳定运行中的射流泵混合能力维持相对稳定,基本不随时间变化;射流泵沿轴向的平均混合能力先随着剪切层高混合能力区域的扩散而增强,然后随着总体混合能力的衰减而减弱;在流量比越大的运行工况,射流泵虽然能提前进入具有较强混合能力的状态,但持续高强度混合能力的流域长度变短.综合考虑混合能力的强度以及高强度混合能力流域的长度能够更准确地评价射流泵的混合能力.

来源：2022年第6期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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