基于Krain离心压气机叶轮的叶型优化

本文以设计压比为4.7的Krain离心叶轮为研究对象,以设计工况下多变效率为优化目标,对压气机叶型进行优化。采用CFX软件对其进行数值模拟,通过对内部流场分析发现叶轮入口存在较强的激波;基于ANSYS Design Exploration平台,采用Bezier曲线对该离心叶轮的叶片中弧线进行参数化,通过改变Bezier曲线控制点得出一系列设计叶型;对设计叶型进行数值模拟,筛选得出最优结果。优化后,设计工况下,叶轮多变效率提高0.84%,叶轮入口激波强度有所降低;同时也证明了使用ANSYS Design Exploration平台进行离心压气机优化的可行性。     

基于CFD技术的脱硫浆液泵节能技术研究

本文基于泵叶轮的结构参数对某电厂脱硫系统浆液循环泵进行设计改造,通过软件模拟,对混流泵的性能进行预测,通过改变叶轮结构参数,不断改良泵性能发展趋势。将实际设计改造后的水泵与数值模拟结果进行性能参数比较分析,结果表明改造后的泵叶轮及蜗壳内流场分布更趋于均匀合理,能量损失减少,从而脱硫效率有了明显提高,为分析节能优化奠定了基础。     

ORC向心透平叶轮扭曲规律对其性能的影响

以环己烷为工质,进行了200kW向心透平的热力设计和结构设计,并采用数值模拟方法研究透平内部的流动情况,分析了透平叶轮扭曲规律对透平性能的影响.结果表明:所设计的向心透平对于跨声速工况有着良好的流动特性,叶轮的扭曲程度会影响叶轮流道形状和出口气流与轴向的夹角;不同的叶轮扭曲规律下,透平轮周效率变化的最大值为2.44%,叶轮扭曲规律是叶轮结构优化设计的重要影响因素.     

高压比离心压气机气动设计与分析

设计了单级总压比9.5、流量1.95 kg/s的离心压气机,该压气机分为叶轮、径向扩压器和轴向扩压器三个部分。叶轮初步设计采用自编程的方法,叶型使用了双分流叶片,通过软件Numeca对叶轮进行了数值模拟,分析了入口激波和出口射流尾迹等流动结构;从性能和流场细节两方面比较了三种形式的径向扩压器。结果发现,扩压器入口收缩可以抑制回流,楔形扩压器的扩压性能明显优于无叶扩压器。     

磁液悬浮离心血泵的流场数值模拟及其优化设计

磁液悬浮离心式人工血泵要求运行平稳、工作可靠,但实验发现扬程与效率值偏低,并观察到叶轮存在一定的失稳现象。为探究其原因,该文采用SIMPLE压力校正算法和标准k-ε湍流模型对存在失稳现象的磁液悬浮离心式人工血泵进行了非定常数值模拟。通过分析叶轮内部流场,提出三种叶轮优化方案并进行数值模拟验证。模拟结果显示:叶轮流道扭转20°可使扬程和效率分别提高8%和5%,出口倒斜角40°可使径向力减少22%。     

离心泵叶轮内流场数值模拟及分析

基于计算流体力学,对离心泵叶轮内部流场进行了数值模拟。采用有限体积中心格式、时间推进解法以及N-S方程计算。得到了叶轮压力分布等值线、叶轮相对速度矢量以及二次流分布,并进行详尽的分析,揭示了叶轮内部流动情况,为优化叶轮设计提供了理论依据和技术保障。     

加装短叶片离心叶轮的参数优化及实验研究

利用NUMECA 软件对 C4-73No.8D型离心风机进行了叶轮内部流场的三维数值模拟和流动分析,发现在叶轮出口处存在着明显的射流-尾流结构.为削弱这一结构对风机性能的不良影响,对风机叶轮进行了加装短叶片的数值模拟,依据叶轮流场的改善情况,确定了短叶片的优化参数,并在此基础上,进行了风机性能的对比性实验.结果表明,改进后的风机全压明显提升,其额定工况下的效率有所提高,高效区有小幅加宽.     

离心压气机的初步设计及其优化方法

提出了一种对工程实际设计具有指导意义的离心压气机初步设计及其优化计算方法。这种方法把离心压气机划分成几个截面进行迭代计算,使用完善的损失模型对离心压气机中出现的各种流动损失进行模拟,为了保证计算精度,该数学模型中对叶轮出口和扩压器入口区域采用交错网格方法对压力分布和速度分布进行求解。程序中可以优化的参数有6个,可在这6个参数中任意选取2个或3个参数进行优化计算,为了验证这种方法的可行性,对比了采用一般方法和采用本方法进行初步设计的计算结果。最后,对离心压气机初步设计及其优化方法中的几个问题进行了探讨,如不同叶轮后弯角对优化结果的影响,叶片入口平均宽度对优化结果的影响。部分损失系数随后弯角变化的趋等。     

Loss analysis and design optimization of a small scale mixed-flow pump turbine using the orthogonal method

为了研究各部件对小型混流式水泵水轮机水泵工况和水轮机工况下水力性能的影响,对一小型水泵水轮机进行不同流量下的全流道数值模拟,针对两工况下总压损失集中的叶轮进行正交设计优化。应用L9（3⁴）正交表,选取4个叶轮关键设计参数,以水泵工况扬程偏离率、效率和水轮机工况效率作为目标,进行4因素3水平的正交设计,并通过全流道数值模拟方法和极差分析方法进行选优。结果表明叶片出口直径对泵和水轮机工况性能影响最大,优化后水泵设计工况效率提高了1.06%,水轮机设计工况效率提高1.62%,其相应最优工况点因包角增加而向小流量工况移动。     

基于内部流场分析的离心风机改型设计

本文以某型离心风机为基础,依靠数值模拟的方法,基于对风机内部流场的分析,对其进行优化改型设计。主要分为三个方面：其一,将叶轮的直叶片改型为前掠正弯叶片,控制端区低能流体堆积,抑止叶栅流道分离流动的发生;其二,根据弯掠优化得到的叶轮设计改型风机机壳,以适应弯掠叶轮的出口气动条件;并根据弯掠叶轮与改型机壳内部流动的分析,对叶轮采取根切的优化方法,保持风机全压和流量在合理的大小。得到的优化设计风机,在保持全压和流量基本与原型相等的条件下,效率提高5%以上。