空调室外机轴流风叶轻量化研究

空调器的轻量化是一个重要的研究课题,可以节省成本,方便运输。本文研究了Midea B150室外机轴流风叶的轻量化方案。以PP-GF28替代原来AS-GF20为例,从材料力学性能、轴流风叶单体性能、整机风量、整机噪音等方面验证了PP-GF28替代原来ASGF20在室外机轴流风叶应用的可行性。验证结果表明,PP-GF28可以替代原来AS-GF20在室外机轴流风叶上使用。     

空调器中的轴流风扇叶片形状特征分析

１引言目前，在我国的家庭中，大量使用着各种分体式空调器，其室外机内采用的轴流风扇叶片的形状与工业用轴流风机叶轮的形状（主要考虑弦长ｂ沿叶片径向的分布）存在着很大的差别（见图１）。其各自的规律究竟是什么样的？如何认识和理解这一规律？弄清这两个问题，是很有必要的。它能使我们设计出的风机更趋于合理，因此，研究此问题是很有实际意义的。本文从反映轴流风机叶片（轮）几何形状的主要特征参数（弦长）以及反映流场的主要特征参数（风压和轴向速度）沿叶片（轮）径向的分布来揭示这两类风机的内在规律，并从空调器室外机轴流…     

增强PP在空调轴流风叶上的应用

采用增强PP材料替代传统增强AS材料在空调室外机轴流风叶应用,从材料的力学性能、单体轴流风叶性能、整机噪声、风量等方面考察了增强PP材料在空调室外机轴流风叶上应用的可行性。结果表明,增强PP材料轴流风叶能满足空调室外机轴流风叶的使用要求。     

动静叶可调子午加速轴流通风机气动性能研究

采用RNGk-epsilon湍流模型和Simple算法,分析了某鼓风机厂动静叶可调子午加速轴流通风机(简称动静叶可调轴流风机)在不同叶轮叶片安装角和前导叶安装角下的气动性能,指出不同工况下风机动、静叶调节规律,以及动静叶可调轴流风机的节能途径。结果表明:动静叶可调轴流风机全压、流量会随着叶轮安装角及前导叶安装角的增加而增大;风机最高效率变化呈先增大后减小的趋势,该风机最高压力点不在高效率区;可通过动、静叶调节使风机保持在高效率区稳定运行。     

单动叶安装角深度异常对轴流风机性能及噪声影响的数值模拟

轴流风机动叶安装角调整漂移是导致电站非计划停机的主要故障之一。以带扩压器的OB-84型轴流风机为对象,采用Fluent对单叶片安装角发生不同程度同向和反向偏离时的风机内流特征、性能曲线和噪声变化进行了三维数值模拟。研究表明:异常动叶安装角的偏离值及其偏离方向对风机的性能曲线和噪声特征有明显的影响,动叶异常时对应的全压和效率值大都低于正常情形,而噪声则增强,且越大,其变化幅度愈显著;异常叶片扰乱了流场内的总压和噪声分布,随增加,其影响区域由相邻流道扩展至下游处的多个流道,并形成狭长的低压带和高噪带。     

第一级单个动叶安装角异常对两级轴流风机旋转失速的影响

以某电站两级动叶可调式轴流风机为研究对象,基于节流阀UDF函数和SST k-w湍流模型,对轴流风机第一级动叶轮中单个叶片异常偏转角度分别为+6°和-6°时的旋转失速现象进行数值模拟。计算结果表明:当轴流风机第一级动叶轮中存在叶片安装角异常时,会引起风机提前进入失速,动叶异常偏转角度为+6°和-6°时,轴流风机失速裕度分别为21.06%和20.93%,较叶片正常偏转时分别降低了6.73%和6.86%;第一级单个动叶安装角异常对两级轴流风机失速诱发起始位置及失速类型几乎没有影响,与动叶正常偏转时相同;第一级动叶轮内单个叶片安装角异常对两级动叶轮内由失速先兆演化为失速团的三维非定常演化过程具有重要影响。研究结果进一步丰富了对多级轴流叶轮机械旋转失速复杂流动现象的认识。     

室外机安装平台对房间空调器性能的影响(一)——对室外机进风参数的影响

室外机平台的通风状态直接影响房间空调器的实际运行性能。通过对大量住宅项目的调研,明确了目前住宅建筑中安装平台的类型和占比,基于平台的共性特点,定义了表征平台几何结构的特征尺寸;分析指出安装平台导致的室外机风量衰减和排风回流是影响空调器性能的根本原因,提出采用风量衰减系数β和排风回流系数α定量描述平台对室外机进风参数的影响,并以百叶窗为例阐述基于CFD流场模拟和风机特性曲线的β和α数值计算方法,进而给出了主要安装平台类型的β和α的定量结果。     

轴流风叶受力特性与模拟仿真

本文主要是对空调器用轴流风叶的受力特性进行了分析和模拟仿真,以某款轴流风叶为对象,进行了风叶的受力分析、应力强度分析,并通过模拟仿真进行了分析,最终对轴流风叶的结构设计、材料要求、应力强度要求提出了参考性建议.     

空调用轴流风叶优化设计方法研究

本文采用fluent对轴流风叶不同周向截面安装角进行流场分析,得到在最佳周向截面安装角时的优化风叶,其全压效率相比原风叶提升3.42%。将优化风叶进行风机性能实验,结果表明优化风叶同风量时比原风叶功率低2~5W,同风量噪音低0.5d B(A)。     

动叶可调轴流风机叶片切割前后的性能研究

以OB-84型动叶可调式轴流风机为对象,采用Fluent软件对叶片安装角为29°、32°和35°在5%、10%和15%切割量时的风机进行了三维数值模拟,得到了不同情形下的风机性能曲线,分析了安装角和切割量对风机性能和内流特性的影响。结果表明:在同一安装角下,风机全压和效率随切割量增大而减小、且叶顶流动损失变大,整机熵产增加;在同一切割量下,全压随安装角增加而提高,效率最高值向大流量侧移动;所得叶片切割前后运行工况点的关系式可为叶片实际切割提供理论依据。     

污垢沉积对某轴流压气机中间两级性能影响的数值研究

采用商业三维数值模拟软件CFX,对某型重型燃气轮机的中间两级核心级轴流压气机进行数值仿真研究,通过改变流道内叶片和端壁的粗糙度、以及叶片的厚度来模拟压气机内不同程度的污垢沉积,以分析污垢沉积对两级轴流压气机性能和流场特性的影响,并在前、后级动叶分别采用不同的污垢沉积设置,以探讨前级和后级动叶污垢沉积作用的相互影响。结果表明,无论是前级动叶还是后级动叶的污垢沉积,都将引起动叶通道内角区分离的加剧,从而导致压气机性能的衰减,粗糙度增加的影响明显要大于厚度增加,且前级动叶的影响作用要大于后级动叶;前、后级动叶各自的污垢沉积对另一级动叶等熵效率的影响都较小,且增加厚度对其影响比增加粗糙度时要大;前、后级动叶各自的污垢沉积对另一级动叶的影响主要体现在总压比上,这与污垢沉积引起的流道堵塞程度有关。     

单动叶安装角异常时轴流风机的噪声特性EI北大核心CSCD

以OB-84型单级动叶可调轴流风机为研究对象,在大涡模拟基础上,引入FW-H声学模型,模拟得到了安装角异常时风机声源强度分布和不同区域的气动噪声时频特性,并与正常工况进行了比较。研究表明:该风机的主要噪声源集中在吸力面叶片的前缘及叶顶附近;当动叶安装角异常时,高强度噪声源范围扩大,声功率级和声压级均有不同程度提高,致使在异常叶片周边流道内形成高噪声带;声压脉动区间和声压幅值受动叶偏离度影响较大,且越靠近声源的区域受影响程度愈显著;动叶安装角异常增强了动叶区宽频噪声特性,分散了其他区域在低频段的离散峰值,使其向高频段转移,而位于中高频段的宽频噪声明显提高。     

低压轴流风叶轻量化材料研究与应用

空调室外机轴流风叶为运动部件,长期处于高温或低温环境中,要求叶片拉伸和弯曲强度高、耐热性好、线膨胀系数低,才能保证整机性能稳定。行业内普遍采用玻纤增强AS材料,但玻纤增强AS的脆性较大,性能提升幅度有限,使用橡胶增韧的改善空间有限,且在总装生产、整机转运时易导致叶片断裂。从材料力学性能、单体型式试验、固有频率、整机风量、噪音、振动及长期运行可靠性等方面论证了复合增强PP替代玻纤增强AS材料在小直径低压轴流风叶上应用的可行性。研究表明,规格为φ320×118的轴流风叶使用复合增强PP替代AS-GF20材料,叶片重量下降41克/个,约14.2%,且风叶的单体和整机的性能、可靠性等各项指标均达到量产要求。     

第一级叶轮单动叶安装角异常对动叶可调轴流风机性能的影响

轴流风机动叶安装角的调节效果是影响风机气动性能和稳定性的重要因素之一。采用数值模拟方法对某两级动叶可调轴流一次风机进行了全三维定常计算,探讨了第一级叶轮单叶片安装角发生正、负向不同偏离度对性能曲线、内流特征和噪声的影响。结果表明,异常单动叶安装角发生小角度偏离时,风机的全压和效率、湍动能及声源功率级均变化不大;随偏离度?βy增加,全压和效率显著恶化,湍动能和噪声的强度增强,其影响范围扩展至多个流道,且受影响区域扩展的方向与叶轮旋转方向相反。额定流量下,小角度正向偏离时的风机性能略好于负向情形,而大角度时其湍动能梯度变化剧烈,噪声影响区域显著增大。     

超临界二氧化碳离心压缩机设计及性能预测

离心压缩机是超临界二氧化碳(S-CO₂)循环系统中的关键部件之一,对系统的效率和稳定运行起决定性作用。区别于传统空气工质压缩机,S-CO₂工质的独特物性使得压缩机内部流场更为复杂;基于空气物性特点建立的损失模型也需要做针对性的修正以满足S-CO₂离心压缩机的性能预测要求,因此需要数值模拟研究探明压缩机内部流场特性,以此对压缩机性能预测方法做相应的改进。首先开展压缩机一维气动参数设计,并在一维设计参数的基础上建立三维模型,分析压缩机内部流场特点,发现分流叶片对内部流场有较大影响,同时变工况下叶轮内部流场发生改变也会引起出口气流角的变化,基于此,对压缩机非设计工况下滑移因子和计算叶片数进行修正,同时改进表面摩擦系数以预测压缩机的非设计工况性能。数值模拟结果表明,改进后模型的预测误差显著降低,非设计工况下平均效率误差从2.03%下降到0.16%。     

贯流式水轮机定常流动分析

为了了解贯流式水轮机内部流动特点,为贯流式水轮机稳定运行提供借鉴和参考,本文基于计算流体力学基本理论,使用商业软件CFX对水电站贯流式水轮机内部三维流场进行了全流道定常数值模拟,研究贯流式水轮机内部不同工况下的流动特点。通过计算结果表明,不同工况下水轮机内部流动变化很大。低水头工况在导叶头部驻点,转轮叶片正背面压力分布和尾水管进口压力变化与高水头工况存在较大差异,对转轮整体效率影响较大。所得结果可为贯流式机组的日常运行和优化设计提供借鉴。     

超临界二氧化碳离心叶轮耦合优化设计

自循环机匣处理能够显著提升超临界二氧化碳离心叶轮小流量区域的气动性能,但对大流量工况附近的性能提升不明显。为此,考虑自循环机匣与叶轮关键参数的耦合效应,对机匣几何和叶轮叶片掠角实施耦合优化,实现了叶轮性能的全面提升。耦合优化后叶轮在大流量工况、设计工况及小流量工况下的效率分别提升了3.51%、2.60%、4.43%。耦合优化的扩稳增效机理为：在大流量工况下改善了叶片前缘进口攻角,减小了叶轮内部亚临界区,抑制了冷凝的同时改善了叶轮内部流通能力;设计工况下机匣的抽吸量增大,叶顶附近更多低能流体被移除,改善了叶轮下游流场结构;小流量工况下显著减小了叶轮内部堵塞面积,叶轮流动稳定性增强,同时改善了机匣回流造成的掺混损失,叶轮效率提升。     

工况变化对贯流式水轮机叶顶间隙流态的影响

贯流式水轮机是低水头水能资源开发的主力机型之一,而转轮叶片叶顶间隙流动特性是影响其空化、稳定性能的关键因素.基于数值模拟的方法,本文研究了工况变化引发转轮叶片叶顶间隙泄漏涡初生位置、形态变化的机理,分析了间隙泄漏涡形态改变对水轮机空化、稳定性的影响规律.主要结果表明:工况变化必然伴随导叶开度变化,导叶开度的改变使得转轮...     

第二级动叶异常偏转对轴流风机失速的影响

动叶可调式轴流风机叶片角度异常偏转时可能会诱发轴流风机失速。为了探讨这种影响规律,本文以两级动叶可调式轴流风机为研究对象,对第二级动叶轮中2个相邻叶片异常偏转角为+9°时轴流风机内的失速现象进行非定常数值模拟。结果表明:虽然叶片偏转降低了轴流风机的出口静压,但使轴流风机的稳定运行范围有所增加;失速先兆最先出现在第二级动叶片前缘叶顶;带有异常叶片和正常叶片的轴流风机内均经历了失速先兆的产生、发展、合并,最后演化为完整的失速团4个阶段;异常叶片的周向分布规律与正常叶片相同,均为周向均匀分布;异常叶片使失速先兆数量和演化为失速团的时间增加,虽然失速团数量没变,但生成的失速团的影响范围较正常轴流风机有所减小。     

导叶形式对于两级动叶可调轴流风机的影响

为探究导叶形式和结构对轴流风机的影响,选取某两级动叶可调轴流引风机为研究对象,构建了不同的导叶结构方案,方案一是将所有短导叶变为长导叶;方案二是将空心导叶改为长导叶;方案三是所有叶片均为长叶片.采用FLUENT软件进行三维定常数值模拟,分析了不同方案下风机性能和内流特征,得到最优的方案.研究表明,方案三是将所有导叶变为...