双列叶栅在离心制冷机模化设计中的应用

在新设计叶轮时,往往会产生所需要的作功能力与希望得到最佳的气动效率、宽阔平坦的性能曲线之间的矛盾。这时,除了改善叶轮的其它几何参数之外,往往采用双列叶栅(即长、短叶片)。双列叶栅的优点在于不显著降低叶轮的作功能力的同时,可以使较小直径叶轮进口处的叶片不致过于稠密,减小阻塞,降低叶道进口处的马赫数M_(w1),改善进口流场。由于长、短叶片结构有可能采用较多的叶片数,这对减少叶轮流道中二次涡流的影响、提高叶轮的动强度都是有利的。     

双列叶栅风机设计与试验结果分析

本文应用叶片机械绕流控制的气动理论,阐述了双列叶栅的基本工作原理与设计方法,介绍了首次研制的GKJ双列叶栅风机的综合性能试验曲线。试验结果表明,在运行工况范围内,双列叶栅风机的效率、压力都比原始单列叶栅风机高,工况范围也进一步扩大。这证实了采用双列叶栅这种特殊形式的叶片,能够促进工作轮内部气流结构的重新组织,达到绕流控制的预定目标。     

串列叶栅扩压器第一列叶片出口角对性能的影响

将串列叶栅设计思想应用于100kW微型燃机离心压气机扩压器上。深入研究了串列叶栅扩压器第一列叶片出口角对其性能的影响。通过多方案的对比研究,获得了对应相对最优性能的第一列叶片的安装角方案。即当第一列叶片偏向第二列叶片吸力面0.8＆#176;,出口角为31.5＆#176;时,由于第一列叶片出口与第二列叶片进口径向重叠区域形成恰当的渐缩型通道,此时扩压器的扩压速度比（DVR）最小,流道内流动均匀,二次流动损失最小,多变效率、压比和总压恢复系数都达到最高。     

涡轮增压器扩压器模具制作方法的优化研究

扩压器作为涡轮增压器的重要部件,模具的合理制作是决定高效生产的前提。本文通过涂抹脱模剂和顶出工装的设置,对扩压器模具的制作方法进行了优化,得到的制品成品率高,缩短了生产周期,降低了生产成本,对扩压器的批量生产具有重要意义。     

有叶扩压器在改进离心压缩机性能中的应用

针对传统的离心压缩机设计方法的缺陷，提出用有叶扩压器解决压缩机性能偏低的难题，并通过实例给出了解决问题的步骤。     

单级离心通风机内有叶扩压器与无叶扩压器流场数值模拟

分别构建了无叶和有叶扩压器的单级离心风机的计算模型和网格的划分，计算模拟部分并分析计算结果，阐明了无叶和有叶扩压器对风机整机性能的影响，及两种扩压器扩压能力的区别。     

半高导叶扩压器的研究

半高导叶扩压器,可以改善扩压器内部流动,提高扩压器的压力恢复系数,改善压缩机的级性能。本文建立了一种分析半高导叶扩压器内部流动的简化计算模型,计算结果与实测结果比较表明,速度分布符合得较好,但出口气流角相差较大。     

球栅数显在机床上的应用

早期应用的感应同步器、玻璃光栅尺、磁栅尺等传感器抗污染能力差,接长和维修难等缺陷和弱点逐渐显露出来,影响了普及推广。近几年来采用Newall球栅数显装置在重大型机床和精密机床上改造收到较好成效。     

QUICK格式在平面叶栅数值分析中的应用

应用标准的κ-ε湍流模型进行了平面叶栅的流场计算。给出任意曲线坐标系下,使用SIMPLE型算法求解二维雷诺平均N-S方程。对流项采用具有二阶精度的QUICK格式进行离散,扩散项采用中心差分。采用非交错网格布局,将所有变量存储于同一主节点上。为了消除非物理的压力和速度振荡,对界面上的逆变速度分量采用Rhie和Chow犤1犦动量插值方法。分别对可压缩叶栅流场的亚音速和跨音速流动进行了数值模拟计算。计算结果与文献结果吻合较好。     

常径圆纹面二次包络的特征和应用

应用平行曲面和平行共轭齿面偶的概念揭示了常径圆纹面二次包络的特征并且系统地研究了尼曼蜗杆传动和圆柱面二次包络弧面蜗杆传动这两个实例,获得了一些新的结果。     

增压器压气机三维弹塑性接触的研究

以某柴油机涡轮增压器的压气机为例,采用由参变量变分原理导出的有限元参数二次规划法,并结合多重子结构技术分析求解叶轮与轴套、轴套与轴的三维弹塑性接触问题,针对不同的过盈量、转速和轴套壁厚进行了大量计算,获得了叶轮、轴套与轴之间接触应力的相应分布规律。分析表明随着叶轮与轴套间过盈量的减小,轴套的外表面与内表面的接触应力是线性减小的,而且内表面的接触应力减小较为迅速。因而在采用压力组装法时应严格控制轴套与轴的过盈量,使得轴套和轴间有足够的压力保证叶轮、轴套和轴不会相互脱离,又满足结构强度的要求,并使其产生的不良影响减至最小。当转速一定时,叶轮与轴套接触点的法向相对位移与叶轮的质量分布存在着明显的联系。建议采用非均匀的初始过盈量,以保证不发生相对位移和接触应力的均匀性。这些对于确定合理过盈量,改进设计和提高压气机的寿命,具有实际参考意义。     

线性变径圆纹面二次包络的特征和应用

本文提示了线性变径圆纹面二次包络的特征,研究了锥面包络圆柱蜗杆（ZK蜗杆）传动,获得了一些新的结果。     

涡壳温度场和热应力的有限元分析

涡壳的热应力是引起涡壳破坏的主要原因.在涡轮增压器新产品开发过程中,必须对涡壳的强度问题进行深入研究.采用有限元方法对涡壳的温度场和热应力进行非线性分析.在CATIA软件中进行几何建模和网格划分,然后在ANSYS中进行分析计算.分析结果表明,涡壳的温度在几秒钟内迅速升至最高温度,在冷却阶段又迅速冷却至350°F.而且涡壳的舌形挡板(Tongue)对温度变化比较敏感.涡壳的最大热应力发生在冷却初始时刻,此时舌形挡板的压应力最大,流道分隔墙(Divider)和V型圈边(V-band)区域受的拉应力也为最大.这些分析结果与涡轮增压器涡壳的实测结果有很好的一致性.     

涡轮增压器转子系统三维动力学特性分析

针对涡轮增压器转子系统,考虑陀螺力矩、转子叶轮刚度和转轴抗扭刚度的影响,建立三维分析模型,利用有限元法进行转子系统动力特性分析.开展转子系统临界转速的分析,通过传递矩阵法模型和有限元梁单元模型校验三维模型的有效性,结果表明集总质量法在简化带有较厚轮盘的转子结构时,会减小转子结构的抗弯刚度.开展转子系统不平衡质量动力响应分析,结果显示,转子系统存在着弯扭组合振动,且弯扭组合振动表现为一种非同步的半频激振现象;随着转速的升高,转子系统的弯扭组合振动现象越趋明显;在弯扭组合振动频率附近,转子振动形式为弯扭组合振动;而在其他涡动频率下,转子振动形式为弯曲振动.     

COMPARISON OF TWO METHODS TO INCREASE TIP CLEARANCE AND ITS EFFECT ON PERFORMANCE OF TURBOCHARGER CENTRIFUGAL COMPRESSOR STAGE

Tip clearance between the blade tip and casing of a centrifugal compressor can be varied through two methods:by changing the blade height(M1)or by changing the casing diameter(M2). Numerical simulations are carried out to compare these two methods and their effect on the stage and impeller performance.The impeller and diffuser are connected through rotor stator boundary using frozen rotor approach.Overall stage performance and the flow configuration have been investigated for nine tip clearance levels from no gap to 1 mm.Impeller and diffuser performances are also pre- sented separately.It has been found that the overall and impeller performance are comparatively better for M1 below tip clearance of 0.5 mm whereas M2 is found advantageous above 0.5 mm of tip clear- ance.Both M1 and M2 show performance degradation with the increase in tip clearance.Two models have been proposed for the stage total pressure ratio and efficiency,which are found to be in agree- ment with experimental results.The impeller efficiency and the pressure ratio are found to be maxi- mum at tip clearance of 0.1 mm for both the cases however minimum diffuser effectiveness is also observed at the same clearance level.Diffuser effectiveness is found to be maximum at zero gap for both cases.As it is practically impossible to have zero gap for unshrouded impellers so it is concluded that the optimum thickness is 0.5 mm onwards for M1 and 0.5 mm for M2 in terms of diffuser effec- tiveness.Mass averaged flow parameters,entropy,blade loading diagram and relative pressure fields are presented,showing the loss production within the impeller passage with tip clearance.     

双曲扁壳覆盖件抗凹性的定量评估

对双曲扁壳覆盖件的抗凹性问题从试验和理论两个方面进行了研究。为了定量描述抗凹刚度,利用扁壳理论建立了基本刚度参数计算公式;应用几何非线性有限元法建立了大位移阶段双曲扁壳覆盖件横向载荷和凹陷位移的定量关系,与试验结果符合良好。并在此基础上提出了大位移抗凹刚度定量评估检验准则和局部凹痕抗力定量评估指标。上述定量评估指标和检验准则可用于预测和综合评价这类覆盖件的抗凹性,为汽车车身覆盖件的优化设计、合理选材和优化工艺提供理论指导。     

轴流式涡轮增压器涡轮叶片的优化设计

对轴流式涡轮增压器涡轮叶片进行参数化建模,针对叶片设计提出一种基于多学科的优化方法,并建立一个优化平台.优化平台采用多学科优化设计工具iSIGHT集成NUMECA、ANSYS以及自编的离心应力分析程序,在气动、结构以及振动三个学科内对轴流式增压器涡轮叶片进行化设计.优化的实例表明,这种方法提高了增压器涡轮的整体性能,可以应用在叶片设计以及整个增压器的设计中.     

硬齿面双圆弧齿轮在200铜带轧机上的应用

本文简要论述了硬齿面双圆弧齿轮在200轧机中的应用,指出硬齿面双圆弧齿轮具有承载能力高、容易形成油膜、磨损小的种种优点。在中、低速的传动中,采用低温氮化工艺（不磨齿）,可有效地满足使用要求。使用寿命比渐开线齿轮成倍提高,能取得良好的经济效益。     

高速双圆弧齿轮在炼油设备3000kW透平鼓风机上的应用

本文简述了3000kW鼓风机中高速双圆弧齿轮的设计计算、制造和试验的方法以提高其质量、降低噪声。齿轮的圆周线速度为118m/s,设计负荷系数为163N/cm。经过精滚齿、氮化和珩齿,齿面粗糙度2Ra=0.3μm,精度为JB4021-85 5级。试验结果表明,在保持重合度的条件下,轮齿啮入羰经过适当的修薄,使齿轮噪声降低到92.5dB(A)。