高马赫数离心压缩机模型级叶轮叶型优化

应用NUMECA软件对Mu2=1.21的高马赫数离心压缩机模型级在设计工况下进行三维流动数值模拟。分析叶轮内部流场时发现,叶轮叶片出口吸力面处流动发生分离并伴随有较大的旋涡,且在叶顶处尤其明显。这一现象增加了流动损失,导致模型级效率以及工作范围达不到要求。针对这一问题,提出了改进措施。应用NUMECA流体分析软件中的AUTOBLADE和DESIGN3D模块,对叶轮叶片中弧线型线进行调节改进。改进后叶轮流动中的分离与旋涡现象消失,且叶轮等熵效率在设计工况下增加了4.58%,模型级变流量工作范围也扩大了5.83%,从而满足了设计性能的要求。结果表明,控制叶轮叶片型线角度分布,可以有效地改善叶轮流场,消除近壁面分离和旋涡现象,从而提高整级的性能。     

三偏心蝶阀的流场和阻力特性研究

通过流阻试验获得了直径为680mm的三偏心蝶阀在不同开度和速度下的流阻系数。以试验结果为基础验证湍流模型,选择SST模型作为湍流模型,建立获得三偏心蝶阀详细流场的数值模型。利用该数值模型对试验蝶阀在90°、70°、50°开度下的流场和流阻系数进行预测,90°代表全开。试验结果表明,50°开度的流阻系数值约为90°开度流阻系数值的9倍;三偏心蝶阀全开时的流阻系数值约为中线蝶阀全开时流阻系数值的6倍。数值分析表明,全开状态下,三偏心蝶阀阀板处存在的漩涡比中线蝶阀多,可对三偏心蝶阀阀板形状进行优化,以减小流阻系数;随着开度减小,流体的流动产生与阀板关闭方向一致的力矩,帮助阀板关闭。     

液氢用低温三偏心蝶阀的反向密封性能分析北大核心CSCD

针对液氢用低温三偏心蝶阀较难现实反向密封的问题,对三偏心蝶阀在实现反向密封过程中出现的泄漏问题进行分析,探讨了三偏心蝶阀密封的影响因素,研究了三偏心蝶阀反向密封时蝶板的变形。结果表明:在流体反向流动时,解决蝶阀密封副的密封比压,是解决液氢用低温蝶阀反向密封的关键;三偏心蝶阀密封副的密封比压与其过盈配合设计相关;三偏心蝶阀密封圈的密封面边线是形成接触密封的关键位置,将过渡区的面密封改为线密封,有利于降低三偏心蝶阀在关闭时密封圈对阀座的磨损程度,为确保蝶阀形成有效的反向密封,蝶阀关闭时须在密封面上形成连续的密封比压;通过对蝶板和阀座结构采取加大密封部件的刚度和提高密封副的结合程度等优化设计措施,可实现三偏心蝶阀的反向承压密封的功能。选取Class150 NPS42三偏心蝶阀,使用氦气测试其在液氮(-196℃)环境下的反向密封性能,通过试验验证,低温蝶阀在设计压差内的泄漏量不能超过4 L/min,满足并优于标准允许的泄漏值,研究结果可为液氢用低温三偏心蝶阀的设计提供参考依据。     

液氢用低温三偏心蝶阀的反向密封性能分析

针对液氢用低温三偏心蝶阀较难现实反向密封的问题,对三偏心蝶阀在实现反向密封过程中出现的泄漏问题进行分析,探讨了三偏心蝶阀密封的影响因素,研究了三偏心蝶阀反向密封时蝶板的变形。结果表明：在流体反向流动时,解决蝶阀密封副的密封比压,是解决液氢用低温蝶阀反向密封的关键;三偏心蝶阀密封副的密封比压与其过盈配合设计相关;三偏心蝶阀密封圈的密封面边线是形成接触密封的关键位置,将过渡区的面密封改为线密封,有利于降低三偏心蝶阀在关闭时密封圈对阀座的磨损程度,为确保蝶阀形成有效的反向密封,蝶阀关闭时须在密封面上形成连续的密封比压;通过对蝶板和阀座结构采取加大密封部件的刚度和提高密封副的结合程度等优化设计措施,可实现三偏心蝶阀的反向承压密封的功能。选取Class150 NPS42三偏心蝶阀,使用氦气测试其在液氮（-196℃）环境下的反向密封性能,通过试验验证,低温蝶阀在设计压差内的泄漏量不能超过4 L/min,满足并优于标准允许的泄漏值,研究结果可为液氢用低温三偏心蝶阀的设计提供参考依据。     

后向台阶绕流低频脉动特性的强化传热研究

后向台阶绕流是包含丰富流动现象的典型分离再附流动,在工程中应用广泛。这里针对过渡流下后向台阶绕流低频脉动特性对传热的影响展开研究,重点分析了主回流区再附着点下游传热得到强化的原因。结果表明：过渡流下的低频脉动特性诱导流动在壁面附近形成旋涡,这些旋涡的运动破坏了速度边界层的均匀发展,同时加强了冷热流体的混合,从而强化了底面传热,再附着点下游局部区域的传热比层流时提升了3倍以上。随着雷诺数的继续增大,近壁旋涡的形态发生变化,促使流体冲击壁面的角度增大,低速回流范围减小,从而进一步强化了底面传热。     

偏心蝶阀不同串联方式的流动阻力特性

应用数值计算软件对某偏心蝶阀进行了数值模拟,得出了其流场特性,其流动阻力特性与已知试验数据吻合较好,说明了数值模拟模型及方法的正确性.并且还从降低管路系统阻力损失的角度,对两个蝶阀串联布置时的流动状态进行了研究.结果表明,相邻偏心蝶阀不同的安装角度对其整体的阻力损失影响不大,可以根据现场实际要求灵活布置.该结论有一定的工程参考价值.     

离心泵流动稳定器

美国英格索兰(Ingersoll-Rand)公司在“压缩空气”(Compressed Air)杂志1985年第五期宣称:该公司在离心泵中采用了稳定器的措施,从而解决了水泵在低流量范围内运行时,由于流体分离和回流旋涡造成的流动不稳定现象。这种流动不稳定现象使泵产生振动、噪声、效率降低甚至破坏泵的正常工作。离心泵工作轮的叶片角度是在设计流量下选取的,这时泵可以得到最佳的效率。当在低流量时,流体的流动角度偏离工作轮的叶片角度,这样就产生流体的不稳定现象,进口叶片处流动流体的分离和回流,使局部     

阀门流场的数值模拟及流噪声的实验研究

采用非结构、非交错网格的有限体积法求解用二方程模型封闭的雷诺平均N S方程组 ,对水管路系统中 3种常见阀门的三维分离流动进行数值模拟。模拟结果表明 ,随着蝶阀、闸阀和球阀开度的减小 ,流体在蝶阀背面、球阀阀门内外分别形成两个方向相反的漩涡 ,闸阀的漩涡出现在挡板与管道的壁角处 ,并且漩涡在阀门下游逐渐消失。同时实验表明 ,阀门下游的流噪声大于阀门上游的流噪声 ,涡声是阀门噪声的主要来源     

离心叶轮入口流动的稳定性分析

在实验的基础上研究了离心叶轮入口流动稳定性及其流动分离机理和影响因素,对流动分离和稳定性问题进行了理论描述和分析,从新的角度揭示了非设计工况下离心叶轮入口流动特征。     

离心叶轮入口流动的流定性分析

在实验的基础上研究了离心叶轮入口流动稳定性及其流动分离机理和影响因素，对流动分离和稳定性问题了理论描述，从新的角度揭示了非设计工况下离心叶轮入口流动特征。     

长距离管道有压自流输水工程末端阀门的选择

为防止发生水锤事故,长距离管道有压自流输水系统末端设置的控制阀门关阀时间一定要充分,关阀时间由仿真数值计算确定。给出的末端阀作为边界条件的数学模型适用于蝶阀、活塞阀等诸多阀型。长距离管道自流输水系统的末端阀推荐采用活塞阀,末端阀为活塞阀的自流输水系统推荐的关阀方式是线性关阀。     

大型快关气动蝶阀的设计

论述了大型快关气动蝶阀的结构机理、控制原理和功能特性,介绍了大型快关气动蝶阀及其各个附件的设计计算和制造的控制点。     

柴油机进气门晚关系统关键参数对进气性能的影响研究

针对DK4A柴油机电液进气门晚关机构,建立了柴油机的数值模型,分析最大升程限位下进气迟闭角对柴油机进气质量流量的影响,研究了附加升程限位与进气迟闭角对进气状态参数的影响。研究表明,最大附加升程限位对进气质量流量影响很小,相同进气迟闭角度下的进气流量变化率均小于3％,且随着进气迟闭角度的增大,进气流量减小;进气迟闭角增大有利于增长滞燃期,降低压缩终了的压力和温度,而最大附加升程限位对压缩终了温度和压力影响很小,在相同进气迟闭角下的温度和压力的变化率均小于5％。     

一种蝶阀密封副的优化设计方法

以蝶阀结构特征为基础,建立了合理的描述密封副结构的数学模型;提出能够准确描述密封副摩擦特性的接触角,并推导出接触角与密封副结构参数之间的数学关系式。从一全新的设计角度研究了密封副启闭摩擦特性;以接触角为基础创建了统一的密封副启闭过程不干涉的判据;以密封副结构参数为设计变量、接触角的倒数为目标函数、启闭不干涉判据为约束条件,建立了密封副最优化设计模型。该理论具有重要的学术价值和广阔的应用前景。     

蝶式止回阀关闭时间的确定

通过COSMOSMotion模拟运动仿真对蝶式止回阀关闭时间进行求解,为后期加快阀门关闭时间提供了可靠的设计数据。     

三偏心蝶阀回转中心的快速优化设计

介绍了一种结合Solidworks二维作图软件,在避免干涉情况下,快速确定三偏心蝶阀回转中心位置的方法。用该方法同时可求得最小径向偏心量,控制了三偏心蝶阀的启闭力矩而且提高了反向密封性能。在优化的同时大大简化了三偏心蝶阀的设计。     

某型伺服引气阀蝶阀压力损失分析

蝶阀作为伺服引气阀的主阀,其压力损失特性对于伺服引气阀的工作效率、流量控制精度以及下游涡轮起动机性能至关重要。建立了蝶阀压力损失计算的数学模型;通过计算流体力学数值计算方法获取了蝶阀流场总压分布情况,得到了不同工作环境和开启角度时的蝶板压力损失情况。结果表明,供气压力的升高增大了蝶阀压力损失,但不改变蝶阀和涡轮起动机上的压降分配比例;而蝶阀压力损失不受供气温度的影响。对海平面下不同开启角度的蝶阀压力损失进行了试验测试,验证了数学模型及数值计算结果的正确性。     

三偏心结构蝶阀金属密封副干涉几何学分析

分析了三偏心结构蝶阀的密封副干涉计算原理，通过计算机程序分析计算了蝶板回转中心相对于流道中心的径向偏心、回转中心与蝶板中面的轴向偏心、圆锥轴线角度偏心以及圆锥半锥角对三偏心结构密封副干涉的影响，给出了它们的合理选择范围。