映秀湾水轮发电机组转动轴系的振动特性分析

根据映秀湾水轮发电机组转动轴系的安全运行要求,建立机组轴系的动力学分析模型,针对其正常运行工况和飞逸工况采用商用软件进行转动轴系的动力学分析,分析计算其弯振、扭振和竖振的固有频率和临界转速等模态特性.通过和机组转动轴系正常运转及飞逸工况特性的分析比较,来评估该机组轴系的运行可靠性.     

某静态混合器内气液两相流动及压降特性数值模拟

以某型静态混合器为研究对象,运用CFD软件ANSYS CFX,借助欧拉–拉格朗日方法,在SST湍流模型下进行气液混合性能分析,得到内部流场的流动与压降规律。研究结果表明:气液两相流流经孔盘通孔,强化流体间的相互作用,对气液的混合具有促进作用;随着雷诺数的增加,气液两相流流经混合器的压降呈明显增大趋势,且混合器中局部压降与元件数成正比,当雷诺数大于2.6×105时,两相流在混合器中压降更加显著。     

某微型子午加速斜流风扇的设计及流动特性

为获得满足设计要求的微型风扇,基于响应面优化方法,采用CFX模拟平台,运用SST k-ω湍流模型对轴流风扇进行偏向小流量优化设计,得到合适的子午加速斜流风扇复合结构,并对该风扇的流动特性进行研究。结果表明:在设计流量处,该斜流风扇比原轴流风扇出口静压提高了9%,叶轮轴向长度缩短30%;该风扇出口静压曲线比较平滑,变流量性能好;高效率区域在设计流量附近;由于存在斜流和子午加速斜流的复合结构,叶片表面静压分布具有明显的前后分段情况。     

大型水轮发电机组推力轴承油膜特性分析

以渔子溪电站水轮机组为例,应用ARMD软件,通过改变镜板的转速、所受的轴向推力大小,得到推力轴承的油膜压力、油膜剪应力、油膜刚度和阻尼等的变化规律。结果表明推力轴承的油膜压力、油膜剪应力、油膜刚度和阻尼均随着轴向推力的增大而增大;随着镜板转速的增大而增大,在飞逸转速附近均急剧增大。     

采暖回水管道用能量回收涡轮的设计

结合某采暖系统中能量回收涡轮的设计,基于三元流动理论,设计出一种水力性能较高的管道涡轮;并采用数值计算方法,分析了流量、转速等对涡轮外特性的影响;最后将设计的涡轮在试验台上进行试验,获得了转速、输出功率与流量的关系曲线。数值计算和试验结果表明:所设计的涡轮满足设计要求。同时发现,涡轮的流量和轴功率、流量和进出口压差呈近似线性的关系     

基于浸入实体法的双螺旋泵吸入室流动特性研究

为了获得双螺旋泵吸入室内的瞬态流动特性,基于浸入实体方法,采用CFD模拟平台,运用N-S方程和SST k-ω湍流模型对该双螺旋泵典型设计工况进行瞬态数值模拟,得到了矩形螺杆泵吸水室内部的流动脉动特性。研究表明:吸入室内压力脉动主要由双螺杆旋转时所形成的密闭容积的周期性开合所导致,主要为转频和转频的倍频脉动;内部流动压力和速度分布不均也主要由双螺杆旋转时所形成的密闭容积的周期性开合所导致,负压和旋涡主要从封闭容积区域产生并沿轴向向吸入口传播,沿径向扩散。     

基于"流体-结构"耦合的主油泵转子动态响应分析

在主油泵的结构设计中,必须从安全的角度考虑转子的静力学和动力学特性限制,并且会采用简化的计算模型来分析这些特性。然而主油泵转子有一些复杂边界条件难以包括在简化模型中,作用在叶轮表面上的油压分布就是其中之一。这不仅会改变运行中转子的固有频率,而且影响转子的应力和变形。为了更精确地分析这些影响,本文采用“流体-结构”耦合法对1000MW汽轮机组润滑油系统主油泵的流场和结构力学性能进行数值模拟,对分别工作在空气和油中的叶轮进行转子静力学和动态响应特性分析。结果表明,在空气和油中该转子的振型类似,在油中随着阻尼增加其固有频率相应的减小,与实际情况一致。本文的研究结果证明所提出的方法是有效的,对类似几何特征的其它泵转子的动态特性分析具有借鉴作用。     

某组合分离器内部流动的数值计算

结合某石油化工系统中新型组合分离器的优化设计,针对其分离元件的最优组合工况,基于CFD方法,对分离器内部的气、液两相流动进行了数值计算,分析了分离器内部气液分离的过程和分离效率,并与试验结果进行对比,表明该新型组合式分离器分离效率较高（〉99．7％）,设计比较合理,能有效脱除天然气中的液相成分。     

导轴承系统对水电机组轴系特性影响分析

导轴承特性是影响水轮发电机组轴系振动特性和稳定性的根本因素。导轴承的特性取决于轴承的几何参数及边界条件。为了研究不同轴承几何参数及边界条件对机组轴系特性的影响,本文采用单变量参数分析法,通过分别改变轴承瓦块数,瓦间隙、轴瓦包角、油膜温度参数,运用临界转速和对数衰减率对轴系特性进行分析研究,得到轴承系统对轴系特性的影响规律。结果显示:随着瓦块数和包角的增加及油膜温度的降低,轴承的偏心率逐渐减小,油膜最小厚度逐渐增大,但随着半径间隙的增大,轴承偏心率和油膜厚度均增大。其中随着轴承参数的变化,一阶临界转速和对数衰减率变化很小,二阶临界转速呈现不同的变化趋势。最终为以后的轴承选择或运行提供一定的参考依据。     

导叶叶片数对LNG四级潜液泵轴向力及首级叶轮流场的影响研究

应用CFD技术研究了导叶叶片数对LNG潜液泵首级叶轮压力和轴向力分布的影响,对一、三级导叶同时设计7、8、9三种叶片数,采用K-epsilon湍流模型进行了多工况数值模拟,并采用液氮工质进行了相关外特性试验验证,得到LNG泵内部首级叶轮压力分布以及轴向力特性。结果表明：潜液泵所受总轴向力在导叶数为8时最小,泵的整体效率最优。作用在首级叶轮上后盖板的轴向力大于前盖板。其中,导叶数为8时首级叶轮前后盖板轴向力最小,压力分布最均匀;而导叶数为9时,与叶轮叶片数9相同,运转时会有共同的倍频出现,在相同的倍频上振动累加,并诱发共振,导致前后盖板的轴向受力最大,叶轮前盖板所受轴向力相对于其他方案平均增加了3.45%;后盖板轴向受力绝对值平均增加1.88%。综上,导叶数为8时潜液泵的水力效率最优。