潜水排污泵的工况分析与双流叶轮的无过载设计

对潜水排污泵的运行工况进行了分析，并推导了泵轴功率曲线有极值的必要条件，同时提出了无过载双流道叶轮设计的几个经验公式，对于获得平坦的无过载轴功率曲线具有参考价值。     

无叶扩压器对离心压缩机流场及性能影响的数值研究

采用自编的CFD程序数值研究了无叶扩压器对离心压缩机流场及气动性能的影响.采用当地时间步长、多重网格以及隐式参差光顺等技术来加速收敛,以质量流量来代替出口静压的出口边界条件,使出口静压在计算过程中与给定的流量工况自动匹配,大大节省了计算时间.对Krain叶轮后带等面积与直壁两种形式的无叶扩压器离心压缩机内部流场进行了计算与分析,结果表明:直壁型无叶扩压器离心压缩机的效率低于等面积无叶扩压器离心压缩机的效率;直壁型无叶扩压器使得叶轮出口的流动出现分离;扩压器的形式对离心叶轮的整体气动性能影响并不大;在进行离心叶轮数值研究时,叶轮后的延伸区最好采用等面积无叶扩压器,以尽量减小无叶扩压器所引起的计算误差.     

中比转速离心泵无过载优化设计

对D450-60-10型中比转速离心泵进行无过载优化设计,原始方案采用模型换算法设计模型泵进行试验并换算得到原型泵性能,同时利用Fluent模拟得到模型泵和原型泵性能,对泵性能分析后提出基于叶片出口角、叶轮出口直径和叶轮出口宽度等结构参数的3种原型泵优化方案。结果表明:当叶片出口角β2=10°时,与β2=15°相比,功率曲线的拐点更接近额定工况点,且最大功率下降了6.78%,但会牺牲部分扬程;3种优化方案下离心泵都达到了无过载的要求,功率备用系数K均小于1.2;最佳方案(叶轮出口直径D2=0.49m,叶轮出口宽度b2=0.03m,叶片出口角β2=10°)的功率备用系数最低,为1.09,与原始方案相比,扬程和效率分别提高了6.94%、1.95%,为中比转速离心泵无过载设计提供了参考。     

纤维增强复合材料离心风机叶轮强度分析与对比

针对钢制、玻璃纤维、碳纤维等不同材料和铺层的离心风机叶轮,使用有限元方法对离心叶轮进行强度和固有频率计算分析,钢制叶轮采用Von-Mises等效应力作为失效判定,复合材料叶轮失效判定采用Tasi-Wu失效准则,并计算安全裕度。结果表明,叶轮材料对强度和固有频率存在较大影响,碳纤维离心叶轮相对于钢制和玻璃纤维离心叶轮在强度方面具有明显优势,且有足够的安全裕度,对离心叶轮的轻量化和提高风机性能具重要意义;铺层角度对复合材料叶轮强度影响较大,而对固有频率影响较小,最优方案为采用[60°/0°/-60°]铺层角度。     

小流量高扬程离心旋涡泵的设计与试验研究

采用加大流量法对小流量高扬程离心旋涡泵进行了水力设计,并对自行研制的HTB-5/60型离心旋涡泵进行了与开式旋涡叶轮、复合离心叶轮及诱导轮有关的性能试验及汽蚀试验.试验研究表明:设计的诱导轮大大提高了泵的汽蚀性能,样泵的各项性能均可达到设计要求,复合离心叶轮与开式旋涡叶轮串联离心旋涡泵的理论设计是可行的.     

高速离心叶轮叶片开缝的数值研究

提出在离心叶轮吸力面尾部开缝抽吸的方法,在叶片吸力面尾部对低速流体区域进行抽吸,以减弱由叶轮内二次流所导致的射流—尾迹结构。以Krain高速离心叶轮为例,建立抽吸模型,并进行了数值计算。数值仿真结果表明,在压气机流量范围内,叶轮尾部开缝抽吸可以减少叶片表面的分离区域,改善叶轮内部流场的流动状况,有效地提高离心叶轮性能。     

无过载离心泵叶轮内三维不可压湍流场计算

采用添加源项的方法，考虑旋转与曲率的影响对标准ｋ－ε湍流模型进行修正，在压强连接的隐式修正法（ＳＩＭＰＬＥ－Ｃ）建立的压力速度校正方程基础上，用交替方向隐式法（ＡＤＩ）求解线性方程组，求解了无过载离心泵叶轮内三维不可压湍流场，揭示了该种泵的进口回流和出口二次流等流动特征。研究结果将对无过载离心泵的基于流场计算的优化设计有指导意义。     

对旋风机两级叶轮等功率R2变转速试验研究

为了解决对旋风机第二级叶轮过载、运行压升及效率过低的问题,提出了两级叶轮等功率第二级叶轮变转速运行方法,搭建了试验平台进行风机的性能对比研究。研究表明:两级叶轮等转速运行时,第二级叶轮在小流量工况时功率迅速增大,易产生过载现象;在大流量工况时功率迅速减小,使得整机的压升与效率迅速下降。采用两级叶轮等功率第二级叶轮变转速运行,能够减小小流量工况第二级叶轮的功率负荷,从而避免第二级电机过载;能够增加大流量工况整机的压升与效率,从而增大整机的高效工作范围及阻塞裕度,拓宽对旋风机的使用范围。     

大型离心鼓风机叶轮强度分析与结构改进

对某大型离心鼓风机叶轮结构强度在改进前后进行了有限元分析.结果表明:通过优化叶轮叶片在轮盘上的倾斜角度,大幅降低了叶轮内的最大变形量和最大离心应力,满足了叶轮材料刚度和强度要求,使叶轮安全性得到了提高.     

某型离心压缩机叶轮优化设计

针对某型离心压缩机实施改进结构和气动设计,并对其进行数值模拟。采用有限元方法对叶轮进行静力学计算和长寿命疲劳计算,计算出叶轮各部分的应变值和疲劳寿命,分析了叶轮可能出现的问题,并在此基础上对叶轮进行结构和气动优化设计。计算结果表明:改型离心叶轮达到了性能指标要求,可为类似的离心压缩机改型气动设计提供借鉴。     

超高速离心叶轮中固体颗粒运动轨迹的数值模拟与分析

为解决和预测固体颗粒对超高速离心叶轮的冲击磨损问题,以多相流理论为基础,采用了雷诺应力模型结合颗粒轨道模型的方法,通过对超高速离心叶轮内气固两相湍流场的计算,得到了颗粒在叶轮中的运动轨迹;并用CFX对不同粒径的固体颗粒在超高速离心叶轮内部流场中的运动轨迹进行了数值模拟。模拟结果与已有实验结果吻合,说明采用雷诺应力湍流模型能准确描述超高速离心叶轮中固体颗粒的运动轨迹。     

混合制冷剂参数对离心压缩性能的影响研究

采用编程计算与数值模拟对比分析的方法对多元混合制冷剂离心压缩机压缩性能进行了研究;建立了离心压缩机叶轮损失模型并利用MATLAB编程计算不同混合制冷剂重组分配比和不同进口温度下离心叶轮压比及多变效率;通过ANSYS-CFX基于SST湍流模型对相同工况下离心叶轮内部流场及压缩性能进行分析.结果 表明:数值模拟性能参数变化趋势与编程计算所得结果基本一致,叶轮多变效率随进口温度升高而呈现先升高后降低的趋势;混合制冷剂中重组分的增加会使压缩过程压比升高,叶轮损失减小,叶轮多变效率升高;研究结果可为混合制冷剂离心压缩过程进口参数的优化设计提供理论参考.     

流体机械离心叶轮出口流场控制技术研究

流体机械离心叶轮的内部流场复杂,其内部出现的二次流会导致叶轮出口的压力和速度分布不均匀,致使叶轮效率降低,同时恶化后续元件的进口流场,使整机性能下降。本文提出了一种优化离心叶轮出口流场的新技术叶片后段开孔法;并以9-19离心风机为算例,探索此法提高整机效率和压力的可行性。数值计算结果表明,叶片后段开孔法将离心风机设计流量和小流量区的效率提高了1%-2％,同时压力也略有提高,效果明显。流场分析表明,叶片后段开孔法可以有效改善叶轮的流场结构,减少了流动损失,提高了离心叶轮的效率。     

扭曲叶轮对多翼离心风机内流及噪声特性的影响分析

针对扭曲叶轮多翼工频离心风机内流及声学特性的探究问题,研究了不同叶轮扭曲度对多翼离心风机的气动性能的影响。首先,建立了离心风机CFD计算模型,进行了离心风机流量-全压效率性能曲线验证试验;然后,利用Fluent计算得到了不同扭曲参数的风机性能数据,速度流线图和A、B处回流涡涡量;最后,基于FW-H方程分析了不同叶轮扭曲度声压频谱图,并分析了不同叶轮扭曲度离心风机的1/3倍频程频谱图。研究结果表明：扭曲叶轮风机较直叶轮风机全压效率下降了7.75%～8.07%,且存在去偏心涡的现象;扭曲叶轮可减少涡流的形成,有效降低风机噪声,在基频1 300 Hz处,3°,6°和9°扭曲叶轮风机噪声分别降低了0.06 dB、1.15 dB和8.35 dB,可见扭曲叶轮可应用于多翼离心风机的降噪设计。     

离心压缩机闭式叶轮轴向推力的计算方法研究

采用SA湍流模型对某离心压缩机的三维粘性流场进行了模拟。获得了该离心压缩机叶轮轮盘轮盖外侧的静压分布。采用实验对该离心压缩机叶轮轮盘轮盖外侧的静压分布进行了验证。在此基础上,提出了一种离心压缩机闭式叶轮轴向推力的计算方法。该方法考虑了叶轮种类、叶轮转速、叶轮直径、介质种类等因素对轴向推力的影响。最后,对某离心压缩机的叶轮轴向推力进行试验并和该方法的计算结果进行对比,计算结果和实验结果吻合良好。     

基于ANSYS Workbench的离心叶轮的振动特性分析

针对某型离心压缩机的叶轮使用SolidWorks建立模型,并通过ANSYS Workbench软体对其进行单向耦合分析。建立了离心叶轮的三维流场模型,得到了在设计转速下离心叶轮内部流场的应力分布,再将该气动力加载在叶片上,获得了离心力和气动力共同作用在叶片上的应力分布和最大变形量,最后对比分析了离心力和气动力对离心叶轮振动特性的影响。     

X流向压缩机

Ingersoll-Rand公司生产的X流向压缩机同时具有轴流压缩机流量大和离心压缩机可靠性高的优点。X流向压缩机具有混流式叶轮,其叶轮比相应的离心叶轮尺寸小、重量轻,而     

串列叶片对离心风机叶轮性能及内部流场的影响

对串列叶片式离心风机叶轮的内部流场采用NUMECA软件进行了数值模拟研究,分析了串列叶轮不同相对周向位置因子对离心叶轮性能的影响,并对串列叶轮与原始叶轮进行了详细的流场对比分析。结果表明:相对周向位置因子对离心叶轮性能影响较大,当相对周向位置因子取0.05⁰.20时串列叶轮在性能上均有所提高且取0.10时性能达到最好;串列叶片能有效地削弱叶轮出口射流-尾迹结构对流场的影响,改善叶轮出口的速度均匀性,对控制风机的气动噪声有十分有利的影响。     

离心压缩机三元叶轮形状优化设计

在三维参数化建模的基础上,对某离心三元叶轮进口叶片的前缘进行了形状优化设计,在叶轮质量和变形满足要求的条件下,得到了叶轮进口叶片前缘的最优结构尺寸参数.降低了叶轮最大应力并改善了应力分布状态,为离心压缩机三元叶轮设计提供了重要的依据.     

航空发动机压气机叶轮外罩振动特性研究

通过噪声测试得到了三维频谱图,对噪声信号进行了分析,得到了叶轮外罩可能存在的激励频率,给出了基于噪声测试的叶轮外罩共振评估方法。对离心叶轮和叶轮外罩进行了有限元分析,给出了叶轮外罩与离心叶轮耦合共振的评估方法。结果表明:噪声测试频谱分析所得频率成分包含了转子叶片通过频率和不确定性激励频率,通过有限元分析可以考虑离心叶轮大小叶片与叶轮外罩的耦合共振作用。试验与有限元分析相结合对叶轮外罩进行振动评估的方法可以较全面地考虑可能存在的多种形式的激励频率。