基于内流数值试验的离心叶轮设计改进和流动性能分析

依据对离心叶轮内三维流场的数值研究，对某离心叶轮进行了改进设计。对于改进前后的叶轮内流动性能，运用有限元素法进行通流的三维气 动计算和分析以对比。计算结果表明，改进设计叶轮较原设计叶轮的流动性能有较大的提高。     

离心式压缩机内三维粘性流动计算

采用时间相关的可压缩平均Ｎ－Ｓ方程组及Ｋ方程湍流模型，应用任意拉格朗－欧拉法（ＡＬＥ）进行离散，对离心压缩机叶轮内部的三维粘性流场进行了数值模拟，ＡＬＥ法采用任意六面体网络单元，网格可按规定速度运动，因此适用于具有复杂几何边界和流场区域不断变化的流动问题，以Ｅｃｋａｒｄｔ叶轮为例进行了数值计算，计算结果与实验结果吻合良好。     

基于FLUENT的离心式压缩机内部流场的数值模拟研究

针对小流量高压比单级离心压缩机内部流场进行流动特性分析,利用SLIODWORKS等机械制图软件建立一个单级离心压缩机的三维模型,再利用FLUENT对离心压缩机整体和内部结构,包括叶轮、扩压器和蜗壳进行数值模拟和流场分析,最后将数值计算结果与工厂试验的性能参数对比,验证了压缩机数值计算的精度。     

基于有限体积法的G4-73型离心风机三维流场数值模拟

基于有限体积法,利用Fluent软件对G4-73型离心风机内部流场进行了全三维数值模拟。结果表明:蜗壳内的低能流体区沿轴向朝流动方向推进;叶轮内的静压和动压在叶片吸力面靠近叶轮进口处最低,叶轮流道中动压等值线呈"凸"型分布,在叶片压力面靠近叶轮出口处静压和动压达到最大值,且叶轮出口相对总压损失集中在吸力面和前盘侧。     

长短叶片半开式离心叶轮内部流动的数值模拟

为了分析分流叶片对于半开式离心叶轮内部流动的影响，对轴向间隙为1.1 mm的4长叶片和4长4短叶片的两种半开式低比转速高速离心叶轮进行了研究.采用S A湍流模型和雷诺时均N-S方程，对叶轮内部的流动进行了三维紊流数值计算和分析；并对离心泵进行了试验研究.数值计算结果表明，分流短叶片可以改善叶轮内部的流动；两个叶轮内部的静压力都由叶片进口到出口逐渐升高，等静压曲线几乎是沿圆周方向的；具有分流叶片的叶轮出口的压力系数较高.实验结果表明，具有分流叶片的叶轮离心泵的扬程和效率较高，说明分流叶片可以提高离心泵的性能.     

旋转叶轮流道内气固两相流动实验系统

针对锅炉引风机模型叶轮内的气固两相流动，研制了整套实验装置，使用Ｅ－１０型高速摄影机，配以特制的消转光学系统，拍摄了旋转７离心叶轮流道内的固粒运动过程，并简要讨论了系统各环节的使用条件。     

离心叶轮入口流动的动力学描述

在实验的基础上用动力学理论对离心叶轮机械入口的复杂流动进行了研究．把离心叶轮入口流动看成是保守系统,在此基础上建立了理想流动的自治系统．在相平面内初步讨论了离心叶轮入口流动的结构及其一些重要特性．     

基于ANSYS Workbench的离心泵叶轮强度分析

针对某离心叶轮结构的安全性问题,采用有限元分析软件ANSYS Workbench中的流动分析及静态结构分析模块对叶轮强度进行协同计算分析.首先采用SolidWorks软件特征建模方法,建立了叶轮及叶轮内流体流动空间的三维模型;接着通过FSI接口,实现了流场与结构场之间的数据传递,进而完成了流体压力分析计算.计算结果表明...     

离心风机内部流场三维数值模拟

随着计算流体力学和计算机技术的快速发展,流体机械内部流场的研究有了很大的进展,目前用CFD软件对离心风机内部湍流场的数值模拟成为一种重要的研究方法,文章采用CFD商用软件FLUENT6.1对离心风机内部流场进行了三维数值模拟,分析其内部的流动情况,并根据数值模拟结果优化相关的设计参数,以保证离心风机具有良好的性能。     

基于迭代算法的炉膛三维温度场声学重建

针对电站锅炉炉内三维温度场重建问题,基于声学理论构建了数学模型。求解大型病态矩阵方程是重建问题的关键,一般的求解方法无法得到满意的结果。采用CGLS(Conjugate Gradient Least Squares)算法和LSQR(Least Squares QR-Decomposition)算法对三维温度场重建中的病态矩阵方程进行求解,对炉膛火焰分布的几种典型模型进行了仿真重建。重建结果表明,2种迭代算法都能解决三维温度场重建问题,与CGLS算法相比,LSQR算法具有更好的数值稳定性和更强的抗噪声能力,适用于燃烧情况复杂的大型电站锅炉温度场重建。     

低比转速复合离心叶轮三维湍流场数值模拟及试验

为研究复合离心叶轮在改善小流量不稳定性方面的工作机理,采用考虑旋转和曲率影响的k-ε湍流模型对4叶片普通离心叶轮流道和24叶片的长中短叶片复合离心叶轮流道的内部湍流进行数值模拟,并与外特性试验结果作分析比较.结果表明:长中短叶片复合离心叶轮可以较好地消除射流-尾迹结构,改善低比转速离心泵小流量工作的不稳定情况;在全流量范围内,复合叶轮低比转速离心泵的效率和扬程都高于普通叶轮低比转速离心泵.文章提出的数值方法能较好地模拟复合离心叶轮内部湍流场的流动情况.     

QUICK格式在大型电站锅炉炉内流场数值计算方面的应用

简要介绍了ＱＵＩＣＫ格式及其精度，推导了三维ＱＵＩＣＫ格式的系数及其假扩散系数，并将ＱＵＩＣＫ格式应用于大型Ｗ型火焰电站锅炉三维冷态炉内流场的数值计算，计算结果能反映炉内流动的基本特征．     

几何结构对S-CO2离心压缩机热力学性能影响分析

离心压缩机是超临界二氧化碳(S-CO₂)布雷顿循环中的核心部件，其内部结构与流动换热机理复杂，为了研究多种结构对S-CO₂离心压缩机性能影响，本文针对某兆瓦级S-CO₂离心压缩机进行了一维和三维数值方法模拟。基于该模型采取线性加权和法对压缩机5种不同结构参数变化引起的热力学性能进行了量化研究。结果表明：叶片后弯角和无叶扩压器长度对离心压缩机性能的影响最大，其次是叶片数、分流叶片长度和叶顶间隙；增加叶片数可提高叶轮做功能力和压比，但增加过多会降低效率；0.25～0.75 mm内，随着叶顶间隙增加，离心压缩机的压比和效率降低，最佳分流叶片长度系数为0.74。本文研究结果可为后续S-CO₂布雷顿循环系统中离心压缩机设计提供参考。     

QUICK格式在大型电站锅炉炉内流场数值计算方面的应用

简要介绍了ＱＵＩＣＫ格式及其精度，推导了三维ＱＵＩＣＫ格式的系数及其假扩散系数，并将ＱＵＩＣＫ格式应用于大型Ｗ型火焰电站锅炉的三维冷态炉内流场的数值计算，计算结果能反映炉内流动的基本特征。     

带前置导叶离心压缩机非定常流动的数值模拟

利用CFX对无导叶和前置导叶大预旋角度下离心压缩机内部流动进行了数值模拟,分析了叶轮表面的压力分布规律.前置导叶正预旋40°的非定常流动计算结果显示,导叶及叶轮表面均发生了流动分离,导致流场内产生了较大的压力波动,波动主频率为2 422 Hz,叶轮流道内旋涡的周期性发展是导致叶片表面压力波动的主要原因.     

有限元素法数值分析离心叶轮内三维无粘流场

运用有限元素法对离心叶轮通道内流场进行数值分析．对任意流面上的流函数微分方程，用有限元法进行离散和计算，计算结果与实验进行了对比．     

离心风机旋转失速状态下的噪声特性预估

基于Navier-Stokes方程和节流阀函数,对G4-73型离心通风机的吸力面旋转失速现象进行了三维非稳态数值模拟。结果表明:设计工况和失速先兆发生时叶轮中间截面的声功率级分布和相对速度场云图的具有相似性,呈接近中心对称分布;完全失速状态下,高噪区主要分布在部分叶轮流道,其分布和传播特性与失速团的分布位置、周向传播特性完全相同;旋转失速导致叶轮内噪声水平提高,叶轮内最大声功率级提高2～3 dB。预估叶轮内声场的分布特性,有助于达到预测风机声学性能的目的。     

减弱离心叶轮射流——尾流结构对叶轮机内效率和“喘振”性能的影响

本文主要通过对离心叶轮机械一些部件的流动损失根源,和不稳定流动状况的解析和实验结果分析,得出假设:离心叶轮通道出口的射流——尾流结构的减弱,是影响叶轮机内效率和“喘振”性能的中心环节。文章最后指出,本文的论证,实际上是给一种新的离心叶轮的气动优化方法——所谓“准则筛选法”,得以成立的基础作了一个概括的阐述。     

数值试验(CAT)在大型电站锅炉设计及调试中应用的前景——(Ⅰ)基础理论

本文提出了计算机辅助数值试验(Computer Aid Testing)方法,并且讨论了数值试验方法在大型电站锅炉中应用的可能性和必然性。本文阐述了数值试验的基本原理和方法,对锅炉炉内流动、燃烧、传热和磨损等领域建立了各自的数值试验子模型,为锅炉设计及调试工程应用打下基础。     

双层垂直轴水轮机性能计算的当量密实度法

为解决流管模型在双层垂直轴水轮机性能计算中的数值发散问题,提出了一种流管模型的修正方法——当量密实度法。当量密实度法将双层垂直轴叶轮的计算与单层垂直轴叶轮的计算进行类比,将双层叶轮变换成为单层叶轮,减少了流管模型的计算盘面数,从而避免了数值发散问题。先利用某型单层垂直轴水轮机的实验数据和CFD(computational fluid dynamics)计算数据,对流管模型数值程序的有效性进行了验证,同时分析了流管模型在计算双层叶轮性能中存在的困难。给出了当量密实度法的理论,并利用CFD计算结果对新方法的数值程序进行了验证,对结果进行了分析。分析结果表明,当量密实度法的计算结果与CFD计算结果基本吻合,当量密实度法可以应用于双层垂直轴水轮机的性能估算。