某型离心叶轮故障诊断及数值研究

针对某型离心叶轮在实际应用中出现断裂的故障,采用有限元方法对叶轮进行静力学计算、模态分析和长寿命疲劳预估计算,较精确地计算出叶轮各部分的应变值、各阶频率和循环次数 计算结果表明:在叶片伸出部分与后盘焊接点附近有应力集中现象,离心叶轮叶片在离心力和非定常气动力共同作用下形成的交变应力小于工作条件下的屈服应力,不会形成叶片的塑性破坏,但交变载荷的长期作用导致了叶片前缘区域的高周疲劳破坏得出叶轮断裂原因,可为后期优化方向提供依据.     

大型离心压缩机叶轮叶片疲劳可靠性分析

研究了国产某型号离心压缩机叶轮叶片的疲劳寿命可靠性设计,探讨了其疲劳破坏寿命的预报方法,发现决定叶片疲劳寿命的工作应力有两个:稳态应力水平和交变应力水平.任何一个应力水平过高,都会导致疲劳寿命降低;降低稳态应力水平可以通过结构优化设计来实现,降低交变应力水平主要靠运行管理来控制.     

非典型气动荷载下压缩机叶轮疲劳强度分析

针对气动激励下压缩机叶轮疲劳破坏问题,研究气动激振力的频域特性以及叶轮共振特性,提出相应的叶轮疲劳强度校核及失效分析方法。对某离心压缩机叶轮非定常气动荷载计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)计算结果进行傅里叶变换,获得其频率、幅值与相位特征,重点分析气动激振荷载在相邻叶片间的相位关系。对于在相邻叶片间相位差循环对称分布的典型荷载分量,通过干涉图确定叶轮的共振模态,对于相位差非循环对称分布的非典型荷载分量,通过激振频率下叶轮动应力在各节径的分布情况确定叶轮的共振模态。基于叶轮静应力和共振动应力计算结果进行疲劳分析。结果表明,计算预测的疲劳破坏位置与实际发生疲劳裂纹位置相吻合,相位差非循环对称分布的非典型气动荷载激起叶轮零节径的共振是引起叶轮疲劳失效的主要原因。     

某型离心压缩机叶轮优化设计

针对某型离心压缩机实施改进结构和气动设计,并对其进行数值模拟。采用有限元方法对叶轮进行静力学计算和长寿命疲劳计算,计算出叶轮各部分的应变值和疲劳寿命,分析了叶轮可能出现的问题,并在此基础上对叶轮进行结构和气动优化设计。计算结果表明:改型离心叶轮达到了性能指标要求,可为类似的离心压缩机改型气动设计提供借鉴。     

时序效应对离心压缩机叶片非定常气动负荷影响

针对国内某大型企业不同机组离心压缩机叶轮叶片进行非定常流动数值分析,通过求解三维瞬态N-S方程组,得到流场分布和叶片表面的静压载荷信息。利用数值实验方法获得离心压缩机不同时序位置叶轮叶片表面动载荷的变化,并通过傅里叶变换得到叶轮叶片表面动载荷的分布特性,进而分析不同时序位置叶轮叶片表面气动负荷的差异。数值计算表明,时序效应对离心压缩机流道内流动以及叶轮叶片的非定常气动负荷存在不可忽略的影响,且合适的时序位置具有改进压缩机级性能的潜能。动载荷是压缩机叶轮叶片结构发生疲劳破坏的诱因,且不同机组离心压缩机中的时序效应对气动载荷的影响具有一致性。     

离心鼓风机开式叶轮的强度分析与改造

采用有限元分析软件,对一开式离心鼓风机叶轮进行强度分析.通过计算结果分析与实际叶轮比较,发现叶片疲劳断裂主要是由于靠近轮毂处叶片较大转折所致.在此基础上,对叶片进行改造,通过计算分析以及实际运行验证,问题得到解决,效果良好.     

组合式后掠叶片离心压气机叶轮造型方法和流场分析

一、前言后掠叶片离心压气机叶轮由于性能显著优于径向直叶片叶轮,吸引人们对此进行开发和研究。目前研究的重点在其叶片造型方法及通过流场计算分析预测其性能。一般大型径向直叶片、后弯叶片离心压气机叶轮常分成导风轮、工作轮两段,并分别进     

航空发动机压气机叶轮外罩振动特性研究

通过噪声测试得到了三维频谱图,对噪声信号进行了分析,得到了叶轮外罩可能存在的激励频率,给出了基于噪声测试的叶轮外罩共振评估方法。对离心叶轮和叶轮外罩进行了有限元分析,给出了叶轮外罩与离心叶轮耦合共振的评估方法。结果表明:噪声测试频谱分析所得频率成分包含了转子叶片通过频率和不确定性激励频率,通过有限元分析可以考虑离心叶轮大小叶片与叶轮外罩的耦合共振作用。试验与有限元分析相结合对叶轮外罩进行振动评估的方法可以较全面地考虑可能存在的多种形式的激励频率。     

离心压缩机辐射噪声的理论计算

给出了离心压缩机叶轮粘性尾迹速度亏缺值及尾迹宽度的计算方法。给出了离心压缩机气动参数和结构参数与声功率级之间的内在关系。提出了在叶轮粘性尾迹作用下，扩压器叶片上不稳定脉动力的计算式，运用调制理论，建立了离心叶轮与扩压器叶片相互作用而导致的声幅射方程。在此基础上，对某化肥厂ＤＨ６３型离心压缩机声功率进行了理论计算，并与实测值进行了比较，二者吻合较好。     

回流器出口角对离心风机叶轮性能的影响研究

基于离心风机叶轮的设计理论,根据叶轮叶片进口角、叶片进口气流角与回流器叶片出口角三者之间的关系,对比分析了不同参数的回流器叶片出口角对叶轮结构设计及叶轮性能的影响。结果发现,在相同工况下,当回流器叶片出口角为90°时,叶轮叶片最佳进口角最大,叶轮全压与功率也最大,当回流器叶片出口角小于90°时,叶轮全压及功率下降,但叶轮叶片最佳进口角增大。对于初始气流角过小的叶轮,回流器叶片出口角的减小,有助于使叶轮流道分布更加合理,从而获得更好的流场。本文对多级离心通风机的系列化设计具有参考价值。     

前倾角45°离心压气机叶轮设计探讨

一、前言前倾叶片和后掠叶片叶轮的离心压气机由于性能明显优干径向直叶片叶轮压气机而得到了人们的高度重视。过去前倾叶片、后掠叶片叶轮的前倾角在62°左右。近几年国外发展了前倾角45°或小于45°叶轮的离心压气机,引起了人们的兴趣。分析计算该叶轮的流场及其变化机理,提出叶片和叶轮的几何设计方法,可为这种叶轮压气机的设计研制提供条件。     

变叶片数和长短叶片结构对离心叶轮内三维粘性流场的影响

采用数值计算方法来研究离心叶轮内的二次流和射流一尾迹结构,通过改变叶片和采用长短叶片结构等方法分析其对离心叶轮内流场的影响,并得出了两项结论。     

基于ANSYS Workbench的离心叶轮的振动特性分析

针对某型离心压缩机的叶轮使用SolidWorks建立模型,并通过ANSYS Workbench软体对其进行单向耦合分析。建立了离心叶轮的三维流场模型,得到了在设计转速下离心叶轮内部流场的应力分布,再将该气动力加载在叶片上,获得了离心力和气动力共同作用在叶片上的应力分布和最大变形量,最后对比分析了离心力和气动力对离心叶轮振动特性的影响。     

风电叶片离心共振式疲劳加载装置匀速控制分析

离心共振式疲劳加载是叶片疲劳检测常用的加载方法之一,常见的离心加载方式为摆锤质量块旋转加载。随着叶片尺寸的增大,加载过程中叶片自身振动对疲劳加载装置产生的附加加速度也随之增大,影响了加载装置摆锤质量块的匀速圆周运动,进而影响叶片的试验效果。分析了装置受叶片振动后的非匀速运动规律,在此基础上分别对异步电机、同步电机建立系统控制模型,分析对比匀速控制效果,得出同步电机在风电叶片离心式疲劳加载试验中更具有优越性的结论,为同步电机在风电叶片的离心共振式疲劳加载中的应用提供了理论依据。     

离心通风机叶轮叶片磨损分析与耐磨处理

根据对离心风杌叶轮叶片实际磨损与失效形式的研究以及对磨损失效机理的分析,总结出离心风机叶轮使用寿命的计算公式及叶片磨损的主要因素,提出了一系列防磨措施,以提高风机叶轮的使用寿命.     

大型立式混流泵开式叶轮叶片的模态分析

对电厂中大型立式混流泵开式叶轮叶片的断裂事故，应用模态分析技术用实验方法测出了叶片的模态频率及其振型。找出叶片断裂原因是因发生二阶共振而引起疲劳破坏。此模态测试方法可直接在被测体上画出其各阶振动节线，为大型泵的开式叶轮叶片设计提供可靠参考依据。     

小流量离心叶轮的设计

本文提出了小流量离心叶轮的“平衡压力型”叶片型线的设计方法。考虑到边界层的阻塞不容忽视,同时计算了盘盖内端面的边界层增长,修正叶轮的有效宽度进行迭代计算。并且介绍了平衡压力型叶轮和单圆弧叶片叶轮计算和比较试验结果。     

低噪声高压头离心风机叶轮三元流设计计算研究

研究了叶轮内短叶片处于不同位置时对离心风机噪声、压头及效率的影响，提出了低噪声、高压头及高效率离心风机叶轮的三元流设计计算方法，并应用于水泥炉窑用风机，获得了良好的效果。     

离心压缩机叶轮冲蚀磨损的动力特性研究

为研究固粒冲蚀磨损对离心压缩机叶轮动力学特性和结构强度的影响,建立磨损损伤的叶轮的三维模型,并采用有限元方法,对有无离心预应力状态下原始叶轮和损伤叶轮的固有频率和振型进行提取,对叶轮共振特性进行研究,对因材料流失而造成的叶片强度、刚度变化进行了分析。研究结果表明:因冲蚀磨损引起的叶片局部减薄对叶轮整体振动特性影响不明显;叶轮在工作转速下其第6,7阶共振裕度较小;冲蚀磨损损伤的叶片存在应力集中和刚度降低的现象。     

高速离心叶轮叶片开缝的数值研究

提出在离心叶轮吸力面尾部开缝抽吸的方法,在叶片吸力面尾部对低速流体区域进行抽吸,以减弱由叶轮内二次流所导致的射流—尾迹结构。以Krain高速离心叶轮为例,建立抽吸模型,并进行了数值计算。数值仿真结果表明,在压气机流量范围内,叶轮尾部开缝抽吸可以减少叶片表面的分离区域,改善叶轮内部流场的流动状况,有效地提高离心叶轮性能。