离心风机现代设计方法研究

提出一种新的离心风机现代设计方法,它包括３部分内容：①以现有的工程设计为基础;②利用正在发展的技术来进行离心风机气动力优化设计;③用现场性能试验进行考核。其中,关键和难点是三维粘性流场数值模拟。按此方法研制出多种样机,气动和噪声性能均有明显提高,证实这种方法是正确的。     

高速离心叶轮内部三维粘性流场的数值模拟

采用一种快速求解三维黏性流场的计算方法求解某离心压气机内部复杂的流场，该方法利用Denton J．D．教授的粘性体积力法模拟粘性对叶轮机械内部流动的影响，采用时间推进法和有限体积差分格式对叶轮机械内部的流动进行求解。为加速收敛，使用了多重网格法，当地时间步长和局部残差光顺技术。对某离心压气机内部流动进行了详细的数值模拟，得出了压气机转子性能、叶顶周向平均静压以及准正交面上子午速度分布图，计算结果与试验结果吻合良好。采用该方法详细分析了不同工况下离心压气机内部流场。     

新型罗茨鼓风机内部流场数值计算

针对一种新型罗茨鼓风机,根据两类相对流面理论（其中,S2流面采用一种改进的流线分析法）,对鼓风机内部流场进行简化计算。     

轴流通风机内部流场数值研究

运用CFD技术对轴流通风机内部三维粘性流场进行数值模拟，获得了风机内部许多流动细节、规律及性能参数，数值模拟结果对分析影响轴流通风机性能的原因，改进设计，提高效率，增加负荷，降低噪声，变宽工况等，提供了重要依据和方向。     

液力变矩器轴向载荷三维流场的数值计算

作用在液力变矩器工作轮上的轴向载荷的大小对液力变矩器的工作可靠性和寿命会产生重要影响。通过三维流场数值模拟,得到典型工况下单个循环流道液流的速度分布和压力分布,在此基础上可计算出液力变矩器的轴向载荷。以D245综合式液力变矩器为例,利用CFD软件进行了轴向载荷的计算,结果表明:运用三维流场理论进行循环液流的流场计算,其误差可控制在5～8%范围内;运用三维流场理论计算的轴向载荷较之一维束流理论计算的结果要更精确:综合式液力变矩器工作中轴向载荷的大小随转速比的变化呈一定规律,即随转速比i的降低,各工作轮的轴向力均增大,当i=0时轴向载荷达到最大值。     

电站风机设计选型时容量的初选

本文综合了３００ＭＷ机组工程对风机的选型经验，介绍了锅炉燃烧系统计算中的几个关键数值，以及在初步设计中估算烟风量的选型步骤。     

布袋除尘器气固两相三维流场分析

本文对一台用于净化氧化铝烟气的布袋除尘器进行了气固两相三维流场数值模拟。分析结果表明,其流场分布不够理想。为了改进除尘区流场分布,需了解除尘器流场分布规律。本文在原分析的基础上,分别改变颗粒粒径、布袋渗透率以及气流入口速度等边界条件,进行了多次分析。结果表明粒径越小,颗粒在除尘室分布越均匀;在允许的条件下,增大布袋渗透率并适当增加入口风量有利于使流场分布均匀。该分析结论为布袋除尘器的实验和改进提供了依据。     

泵内部流场的三维数值仿真

采用Fluent软件对泵内部流场进行了三维数值仿真,从仿真结果与设计结果对比可以看出,通过泵内部流场的三维数值仿真可以对泵的主要性能参数做出较为准确的预测,为泵的改进设计和优化提供了理论依据.     

电站空冷风机的设计与流场数值计算

介绍了火电厂直接空冷风机采用5次方流型的设计过程,使用三维N-S方程对所设计的空冷风机在设计点的性能进行了计算,并与采用等α流型的风机性能进行了比较,计算结果表明:采用5次方流型设计,其全压效率要比等α流型的风机高10%左右.     

基于CFD的离心泵三维流场模拟研究

通过FLUENT软件对离心泵进行三维流场数值模拟.利用模拟计算结果分析了离心泵的内部流动规律;蜗壳菲对称结构对流场分布的影响;隔舌对流动的影响,其分析研究为离心泵的优化设计提供了基础信息.     

罗茨鼓风机内部流场的数值分析方法

以CFD软件FLUENT为工具,采用RNGk-ε湍流模型和PISO算法,对罗茨鼓风机内部气流流场进行了可压缩非定常流动的数值模拟,数值模拟与理论分析的对比结果验证了数值分析方法具有良好的准确度和可靠性。结果表明,基于动网格技术的风机内部流场的动态数值模拟,能较真实地反映风机内部湍流流动的流场分布和气流脉动的特征规律。     

离心通风机整机三维流场的数值模拟

对前弯型离心通风机整机三维内流场进行了数值模拟,预测了叶轮的做功效率,通过与试验结果比较表明了计算的可信性.详细分析了风机内部流场情况,发现轮盖附近的流动分离现象使叶轮对流体的做功能力受到很大影响.通过对不同工况的计算,揭示了叶轮和蜗壳内部的二次流现象及其发展规律.通过比较,分析了蜗壳子午截面涡流产生的机理及其影响因素.     

铁路空调客车内三维湍流流动及温度场的实验研究

空调铁路客车室内空气湍流场、温度场的研究是空调客车室内气流组织设计及车室内舒适环境评价与研究的基础，本文采用κ—ε湍流模型，固体区域应用区域扩充方法，对空调客车室内三维空气流场与温度场分布进行了数值模拟研究，为空调客车室内舒适环境的优化研究提供了依据。     

离心叶轮内三维湍流流场的数值计算与实验比较

采用高阶各向异性ｋ－ε模型（ＭＡＫＥ）和标准ｋ－ε模型（ＳＫＥ）对实验离心叶轮内设计工况下的三维湍流流场进行了数值计算,并与采用ＬＤＶ测量系统测得的实验结果进行了比较,结果表明：两种模型均能模拟出设计工况下离心叶轮内气流的流动变化及二次流动现象,但由ＳＡＫＥ模型考虑了旋转和曲率在流动过程中的影响,故在气流的分布趋势,流动方向的变化等方面,与实验值更接近。     

离心式叶片泵内三维流场的数值模拟

利用Fluent软件数值模拟了叶轮机械内的三维流动，计算了离心式叶片泵内的速度矢量、压力值和湍流强度。通过数值模拟结果来看，数值模拟方法能真实反映叶轮内部的复杂流动，为叶轮机械的设计和改进提供了理论依据。     

利用三维数值模拟改进离心通风机设计

用三维数值模拟的方法，对离心通风机叶片进口角、叶片数和叶片进出口宽度比进行优化设计。分析它们对风机性能的影响，并有实验证实。结果表明，这些优化值与传统的经验数据差别很多，对风机性能影响也很大。     

离心泵内三维流场非对称性及泵受力的数值分析

通过使用FLUENT软件模拟计算单级蜗壳式离心泵的全三维流场,发现泵叶轮内各通道的流量、流速及压力等分布有显著差别,流动呈现明显的非对称性及叶轮载荷不均。该计算选用多重参考坐标系及标准k-ε湍流模型。为此计算了泵体所受到的轴向力和径向力,结果表明因泵内流场非对称而产生出较大的径向力。同时还将泵性能的预测值与实测值作了对比以验证计算结果。     

双吸离心通风机流场数值研究

针对某双吸离心通风机,生产企业为节约成本,对风机轴向尺寸、进气室和蜗壳形线等结构参数进行了重新设计。为验证改进方案是否对风机气动性能产生较大影响,本文对原型风机和改进后风机的流场进行数值模拟,并在此基础上分析了相关流动特征及外特性之间的关联性。研究结果表明改进后的风机气动性能大幅下降,流场细节的对比分析发现进气室和蜗壳的改进对风机性能的负面影响最大。最后对风机气动性能的后续改进提出建议。     

迷宫密封三维流场动力学特性计算及研究

迷宫密封气动特性对转子动力学特性的作用明显。应用计算流体动力学技术建立迷宫密封模型,利用计算流体动力学软件Fluent中旋转流场计算方法,对迷宫密封流场进行数值计算,该方法可以将非稳定流场计算转变成稳定流场,从而降低密封流场的计算量。讨论流场参数对其动力学特性的影响。通过对流场计算结果分析发现,气流流速在跨音速时,迷宫密封气动力系数和泄漏量都有较大的变化。因此在工程设计和操作时,要考虑密封中气流流速对转子动力学特性的影响。     

非光滑小尺度粘性流场的动力润滑分析

单独考虑流体动压润滑理论中的剪切机理,在垂直主流向自作用条件下,选取三种不同k-ε湍流模型,对表面微凹坑造型的粘性微流场进行分析,讨论微凹坑造型对其近区流场参数的影响。