全可控涡分布对离心压缩机三元叶片性能影响研究

针对全可控涡三元叶轮设计方法中的全可控涡给定方法,给出2种不同的全可控涡分布给定方法,根据流线曲率法反命题编写三元叶片设计程序,并结合具体案例,分析比较不同全可控涡分布对离心压缩机三元叶片性能的影响。     

一种全可控涡三元叶轮设计叶片涡的给定方法

针对“全可控涡”三元叶轮设计方法中叶片涡的给定环节,在考虑气动力学条件的基础上,介绍了一种确定叶片涡在子竿流面分布的数学模型,编制了计算机程序,提供了一种快速确定子午流面叶片涡分布的方法。     

叶片载荷分布对小流量离心叶轮性能影响研究

应用五次Bezier多项式来控制环量沿离心叶轮叶片的子午流线的分布方法,分别设计了将载荷集中于叶片前部、中部及尾部三种载荷分布方式的叶轮,并应用三维数值模拟研究了不同载荷分布方式对小流量系数离心叶轮性能的影响。研究结果表明:叶片载荷集中在前部的叶轮性能优于集中在中部及尾部的叶轮,其内部流动损失最小;当将载荷集中在前部时,叶轮效率曲线朝大流量区域移动,将载荷集中在叶片尾部时,叶轮效率曲线会朝小流量区域移动,且载荷集中在叶片前部的叶轮压比高于载荷集中在叶片中部及尾部的叶轮。载荷集中在叶片前部的叶轮熵增最低,其叶轮出口速度比载荷集中于叶片尾部和载荷集中于叶片中部的叶轮出口速度分布更均匀,流动损失更小。     

某型涡轴发动机压气机离心叶轮叶片多种振动特性试验方法对比研究

以某型涡轴发动机压气机离心叶轮叶片为研究对象,采用3种不同的试验系统研究该叶片的振动特性.仿真结果表明,压电纤维复合材料(Macro Fiber Composite,MFC)作为激振源的试验系统,在叶片振动特性的试验中可以较准确地获得叶片的振动频率,并且能够得到叶片的振型.MFC能够激起叶片更高阶的振动,是使用力锤激振...     

叶轮背叶片对高压离心风机性能影响的研究

本文以单级单吸高压离心风机为研究对象,开展叶轮背叶片宽度对高压离心风机轴承寿命、性能和轴向力的研究.通过改变背叶片宽度,实际测定了轴向力,计算了轴承寿命,通过试验确定了背叶片对风机性能的影响规律.随着背叶片宽度的增加,轴向力先减小后增加,临界点轴向力为0,经过临界点后轴向力逐渐增加,方向反向.增加背叶片宽度,风机的静压...     

亚音速离心叶轮分流叶片前缘掠形性能分析

在保证叶轮其它参数不变的情况下,设计了7种不同分流叶片前缘掠角,分别为-15°、-10°、-5°、0°、5°、10°、15°,利用ANSYS CFX软件对其进行数值模拟,并对数值方法进行实验验证,来分析分流叶片前缘掠对亚音速离心压气机气动性能的影响;研究结果表明:相比不掠而言,分流叶片前缘后掠使效率、压比降低,失速裕度和稳定工作裕度增加,分流叶片前缘前掠使效率、压比增加,失速裕度和稳定工作裕度减小;后掠增大堵塞流量,加大其叶片上载荷,而前掠减小堵塞流量和其叶片上载荷,并随角度的改变而相应的发生改变。     

叶片出口角对离心油泵性能的影响

对65Y60型离心油泵输送粘油和清水时叶片出口角对泵性能的影响进行了实验研究。研究表明,出口角对扬程的影响与被输送液体的粘度纱大,改变出口角是调整离心油泵扬程的有效方法。输送粘度较低的液体时,出口角对泵效率的影响较小;输送粘度较高的液体时,出口角对泵效率的影响较大。出口角主要是通过减小理论扬的倾斜来提高扬程的。     

分流叶片周向偏移对高速离心压气机内部流场和性能的影响分析

为研究分流叶片的周向位置对氢燃料涡轮增程器的高速离心压气机叶轮性能的影响,利用CFD对5种不同周向位置的分流叶片的离心压气机进行数值模拟分析。结果显示,分流叶片的周向位置对离心压气机性能影响明显,分流叶片两侧通道内流场情况差异较大;分流叶片适当靠近主叶片吸力面侧时,效率提升明显。     

离心压缩机涡壳的设计与发展

详细的气流模拟有助于更好地理解涡壳气流机制,从而为涡壳的成功设计以达到其性能指标提供设计指导。引用了黏性耐威尔-斯托克斯方程式用来模拟无叶片扩压器和涡壳内的气流,并详细研究了不同涡舌几何形状的细部气流的形成。把计算数据与试验数据进行比较时,发现具有很好的一致性。也为涡壳设计的进一步研究指明了方向。     

防涡圈对离心风机性能影响的探讨

针对某离心通风机模型,研究了防涡圈对风机性能的影响。数值模拟和试验结果都说明了加装防涡圈后全压升和效率有所下降,这与以往的认知不完全一致。设计工况下,未加装防涡圈的通风机全压升比加装长防涡圈的风机高出约4%,效率高出约3%,内泄漏情况也会随防涡圈长度的增加变得严重;从内部流场可以看出,加装防涡圈减小了蜗壳内部的扩压空间,叶轮出口大尺度漩涡更加剧烈,影响了叶轮出口气流方向,并在叶轮出口产生回流现象,降低了通风机的全压和效率。因此认为对于不同压力系数和流量系数的风机,防涡圈对风机性能的影响规律是不一样的。     

几何参数对离心叶轮强度和气动性能影响的研究

使用有限元计算软件和内部流场计算软件对所设计的几个具有不同几何尺寸的离心压气机叶轮的强度和气动性能进行了计算。结果表明反弯叶片可降低叶轮出口处叶片根部附近的应力,但会造成叶片根部前缘区域应力集中,且反弯叶轮的气动性能和原型叶轮差别不大。前倾叶片能在很大程度上降低叶轮出口处叶片根部应力,前倾角越大出口叶根处应力减小越多;随前倾角增大,叶轮气动性能恶化程度加剧;叶轮的背盘形状对叶轮的应力影响较大,尤其是出口处的背盘厚度对出口处叶片根部区域的应力起主因作用。研究得出叶片几何及背盘形状因素对叶轮应力分布的影响规律,另外还得到了叶片几何形状对气动性能的影响规律,这些工作为叶轮的多学科优化设计提供良好的基础。     

离心通风机叶轮改变叶片出口安装角的性能试验研究

为了对B2/D2=0.22叶轮的高效离心通风机模型扩展应用,得到在此模型基础上大流量区压力提升,小流量区压力下降的性能,进行了叶轮叶片改变出口安装角的性能试验研究,并将改变出口安装角后得到的性能曲线的变化规律进行了理论分析和探讨。证明其变化规律与离心通风机基本理论相吻合。     

涡旋前伸式双叶片污水泵流场分析与性能预测

为研究涡旋前伸式双叶片污水泵流动规律,采用标准k—ε模型和SIMPLEC算法对涡旋前伸式双叶片污水泵叶轮内部流动进行了数值模拟,得出了叶轮内的压力、速度、湍动能的分布情况,从而分析出该型泵叶轮流动的特点和通过能力提高的原因。在流场分析与计算的基础上,提出了性能预测的方法,对规定工况点的性能进行了预测,并分析了预测结果和试验结果差异的原因,从而为评价设计效果提供了有效的手段。     

分流叶片周向位置对离心叶轮性能及内部流动的影响

利用商用计算流体力学软件包NUMECA FINE/TURBO对Krain叶轮内部三维粘性流场进行了数值模拟研究。重点分析了分流叶片不同周向位置对该叶轮内部流动和性能的影响,得出了不同周向位置时的叶轮效率、压比随质量流量变化关系,结合对叶轮内部流场的详细分析,给出了适合此半开式离心叶轮分流叶片周向位置的最佳设计方案。研究结果表明:分流叶片不同周向位置对叶轮流道流场影响明显,当偏向主叶片吸力面一侧时可以有效提高叶轮效率。     

离心压缩机叶轮分流叶片对性能的影响

某离心压缩机三元流叶轮由于在入口处无加工空间,因此改为带有分流叶片的叶轮。为了验证改造后的叶轮是否满足设计参数以及和原始叶轮的异同,采用了数值方法对原始叶轮和改造后的叶轮进行了数值分析。结果表明,两种均满足设计要求,并且改造后的叶轮性能要好于原始叶轮。这是由于原始叶轮在入口处的相对马赫数较大,因此所引起的摩擦损失也略大。     

离心通风机叶片减薄气动分析与性能比较

通过CFD方法计算某离心通风机叶轮的叶片前端在减薄前后的气动特性及性能参数。对流场细节进行比较与分析,并对减薄前后总的性能,比如,质量流量、效率、轴向推力、功率等进行了对比。     

叶片型线对离心风机气动性能影响试验研究与叶轮流场计算

对4台不同的叶片型线风机的气动性能进行了对比试验;对叶轮S1和S2流面进行了流场计算;分析了不同叶片型线叶轮对风机的最高压力点、最佳工况点、压力曲线形状及效率的影响,同时探讨了风机不同叶片型线的工程实用价值.     

高低叶片对旋流泵性能影响的研究

通过对旋流泵内部流道进行三维造型,利用雷诺时均方程、双方程湍流模型并结合SIM-PLEC算法对旋流泵内部三维不可压缩湍流场进行数值模拟,得出旋流泵内部的压力分布。通过对三种不同高度差的弯曲叶片模拟结果进行对比,发现高低叶片能够改善旋流泵水力性能。在模拟的基础上进行了试验研究,结果表明：模拟结果是正确的;高低叶片能够减小水力损失,提高旋流泵的扬程和效率;3种叶轮中,2个对称分布叶片比其余4个叶片高的叶轮的水力性能最好,效率提高约3%。     

斜流压缩机叶轮气动设计方法及验证

基于离心叶轮的设计理论,提出了高压比、高效率的单级斜流式叶轮设计方法,并完成了斜流叶轮的一、二维的初步设计和三维详细设计过程。所设计的斜流叶轮经过三维粘性计算及性能分析,满足性能要求,表明斜流叶轮的气动设计方法具有可行性。     

多级离心压缩机无叶扩压器内气动性能的数值研究

对某多级离心压缩机的气动性能进行了整级CFD数值模拟,重点研究并比较了级间与级后无叶扩压器内的气动特点。计算方法基于Jameson格式,湍流模型选择Spalart-Allmaras模型。结果表明,在多级离心压缩机中,无叶扩压器的性能对整个机组的总体性能影响很大。级间与级后无叶扩压器内的能量损失都很高,但后者以摩擦损失为主,而前者由于受其下游弯道的影响,流动发生分离,因而其能量损失来源于摩擦与分离的共同作用。