Influence of cavitation on vortical structures and energy loss in a waterjet pump
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Le résumé fourni par la source
Cavitation-induced vortex and energy loss are critical topics in the field of hydraulic machinery. Through a combination of experimental and numerical analysis, this paper investigates how blade loading affects vortical structures and energy loss during cavitation in a waterjet pump. The flow rate and cavitation conditions changed blade tip pressure loading, which significantly affected the trajectories of the primary tip leakage vortex cavitation and secondary tip leakage vortex cavitation. A considerable pressure gradient at the attached cavity closure region leads to a wall reentrant jet and a side-entrant jet, resulting in an attached vortex under the cavitation developing stage and severe stage. The development of the attached vortex leads to the shedding of attached cavities. Furthermore, the blade tip pressure difference loading significantly alters the distribution of tip leakage vortex and gives rise to a perpendicular leakage vortex (PLV). The PLV entrains the shedding cavities and forms a perpendicular cavitation vortex. These complex vortical structures induced by cavitation inevitably enhance enstrophy and lead to entropy production in the pump. The entropy production terms of viscous dissipation, turbulent dissipation, and the wall effect react differently to the development of cavitation. As the cavitation stages developed and became more severe, wall entropy production (S3) decreased. While turbulent dissipative entropy production S2 due to mixing losses occurring in the tip region increased sharply, which dominates the total entropy production S and results in an increase in S.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Influence of cavitation on vortical structures and energy loss in a waterjet pump
- Date Crossref
- 01/03/2024
- Éditeur
- AIP Publishing
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Shanghai Jiao Tong University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Marine Design & Research Institute of China pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Northwest Institute of Nuclear Technology pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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School of Mechanical Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Marine Design and Research Institute of China pays non établi dans la noticeStructure de recherche
Shanghai Jiao Tong University, Marine Design & Research Institute of China et Northwest Institute of Nuclear Technology, avec 2 autres affiliations.
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