风力机叶片形状设计

1叶片的升力和阻力当流动的空气经过风力机叶片时，就会产生直接影响风力机性能的两个力，即升力和阻力．升力作用在流人气流的垂直方向上，而阻力作用在和气流平行的方向上．为了在叶片上产生升力，叶片相对于风速必须保持一个角度。连接风力机叶片前缘和后缘的弦线和风向之间的夹角称为叶片的攻角。，升力一般用升力系数叹来表示，而攻角和升力系数之间的关系可以用曲线来表示，见图1。困1升力系数＜和攻角。关系升力系数CL＝Y／（PdS／2），式中Y代表气流对风力机叶片产生的升力，S代表叶片的实际面积，。代表风速，产为空气密度。由…     

含尘气流平面叶栅的表面压力分布

测量了含尘气流流经平面叶栅通道时叶片表面上的压力分布。试验是在尘粒浓度α=00.007％、0.11％以及三种不同入口冲角i=-10°、0°、10°下进行的。试验结果表明,随着尘粒浓度升高及冲角由-10°增大到10°,在叶片压力表面上含尘气流的气相压力与纯气流的压力之差呈上升趋势。对试验结果作了分析与讨论。     

静叶尾迹流引起的气流激振力计算方法与激振力特性研究

在研究汽轮机叶片气流激振力的来源与性质的基础上,建立了静叶尾迹流产生的气流激振力计算模型,开发出了基于Matlab的气流激振力计算与分析软件,以探讨叶片气流激振力特性随叶栅结构参数的变化关系。对国产300MW汽轮机某级叶片的气流激振力进行了计算与分析,结果表明:叶栅的结构参数δ、z、B1、b1、t1对气流激振力特性有较大的影响。在汽轮机设计过程中,合理地选择上述结构参数,可以有效地控制气流激振力。     

垂直轴风力机技术讲座（二）——阻力型垂直轴风力机

1阻力型风力机工作原理1．1升力与阻力如图1所示．在流体中的物体所受到的力F可以分解为一个垂直于来流的升力分量L和一个平行于来流的阻力分量D。不同形状,不同大小物体的升力与阻力是不同的,一般采用无量纲参数（升力系数C和阻力系数CD）来表述。     

风力机叶片前缘表面附着物对气动性能的影响研究

主要研究了风力机叶片表面附着物对其气动性能的影响。实验采用粘土作为附着物模拟叶片表面前缘结冰及结垢,模拟有附着物后叶片周围流场的变化、叶片升力及阻力系数的变化,并与原叶片的气动性能进行对比。比较分析了不同攻角下叶片外部压力分布的变化规律,计算分析了外部压力分布对表面附着物力学特性影响规律。该文实验攻角为-4°～24°,温度为250.37K。分别对比了叶片附着物的厚度和长度对叶片性能的影响,通过对比升力及阻力特性,发现与原叶片相比,附着物叶片的升力系数普遍减少,并随附着物长度和厚度的增加,升力系数降低得更剧烈。附着物是造成叶片气动性能恶化的主要原因。     

ST-2000安全阀在线调校仪整定技术与应用

1 在线调校仪的简述 1．1设计原理 弹簧安全阀的开启、关闭动作是依靠其进口端的介质压力变化和弹簧预紧力来使阀芯自动开启及关闭。当介质压力（内压）升高到提升力比弹簧预紧力大时，阀芯克服弹簧预紧力自动开启，泄放多余的介质，使内压下降；又由于弹簧力的作用，     

垂直轴风力机技术讲座(二)粗力型垂直轴风力机

1 阻力型风力机工作原理 1.1 升力与阻力 如图1所示,在流体中的物体所受到的力F可以分解为一个垂直于来流的升力分量L和一个平行于来流的阻力分量D.不同形状,不同大小物体的升力与阻力是不同的,一般采用无量纲参数(升力系敷CL和阻力系数CD)来表述.     

风冷骨料料层气流阻力研究

针对多粒径不规则骨料料层中复杂空隙的气流阻力问题,采用简化固定床流动模型,利用孔隙流 （管道流）理论推导了单位长度料层气流阻力计算公式,并基于实测数据修正计算公式。结果表明,计 算结果与前人实验研究数据相吻合,为类似工程应用提供了理论分析和准确计算的依据。     

考虑边界层效应的汽轮机非线性间隙气流激振力分析

从流体动力学出发，应用动量定理研究汽轮机短直叶片由于间隙引起的非线性气流激振力问题，综合考虑了叶片的各项设计参数并应用理论分析的方法导出普遍适用的计算公式，解决了Alford公式中需人为选取效率系数的困难。为进行包含Alford力的转子非线性稳定性分析打下了基础。     

依托高楼的太阳能热气流电站系统的CFD模拟

设计了一种依托高楼的太阳能热气流电站,建立了相应的数学模型。利用Fluent软件对该系统的流场及温度场进行了数值模拟,并对电站结构进行了优化设计。模拟结果表明:随着烟囱高度的增加,烟囱内气流的温度不断上升,在出口处由于回流的影响温度稍有下降,气流速度不断增大,气流的压力分布先减小后增加。由于平板集热器的加热作用使烟囱内气流的温度分布不均匀,设计中可将平板型储热器换为带有肋片扩展表面的储热器,并对烟囱与扩压管联接处采用流线形联接进行过渡,以减少此处的流动阻力。同时,设计一个收缩型的烟囱出口,以保证电站系统产生较大的抽力,从而提高电站系统的能量转换率。     

百叶窗水平浓淡煤粉燃烧器浓淡气流分配的试验研究

百叶窗浓缩器结构参数对水平浓淡煤粉燃烧器的性能有很大的影响。建立了百叶窗浓缩器浓淡气流分配试验台。试验得到了百叶窗浓缩器叶片宽度及叶片布置形式变化时浓淡气流分配的变化规律；当百叶窗浓缩器的阻塞比、叶片倾角相同时，随着叶片宽度的增加，对气流的导向作用加大，浓淡风比值(RQ)增加；当叶片宽度、叶片倾角及叶片级数相同时，叶片布置形式对RQ的影响较小，但总的趋势为远离喷嘴出口处的叶片对气流的导向作用要大一些。图6表2参9     

太阳能热气流电站透平布置位置研究

基于相对压力概念，建立了太阳能热气流电站系统的新数学模型，并通过数值模拟得到系统内的相对压力分布。根据系统相对压力的分布特点确定了透平布置的最佳位置：在烟囱的底部区域，相对压力最小，压力梯度最大，最适于布置透平；在技术容许的情况下，为实现能量转换效率最高，不宜采用能量梯级利用方案。     

基于压气机动静叶干涉的共振研究

燃气轮机压气机叶片在设计时需要进行共振考核,但由于激振力复杂,叶片产生共振的条件也不相同。考虑了动静叶的干涉扰动,得到一般气流压力脉动模型,然后在压力脉动作用下推导下游动叶受迫响应的解析解,从受迫响应的解中得出基于压力脉动特性的共振条件。最后利用某燃气轮机压气机叶片轮盘模型进行了验证,得到了与理论推导一致的结果。该共振条件基于动静叶数量和动叶轮盘模态特性关系,揭示了阶次激励作用下叶片轮盘耦合振动存在更多可能出现的共振点,在设计阶段需要注意避开这些共振点,控制叶片振动,保证叶片安全运行。     

L型叶尖小翼对风力机性能影响的研究

采用标准的k-ε湍流模型对添加L型叶尖小翼叶片与原叶片在不同风速条件下进行三维流场的数值研究。通过分析叶尖区域流场和压力分布得到:对比原叶片,L型小翼对通过叶尖的气流具有导流作用,使通过叶尖的气流变得平缓流畅,同时小翼能有效改善叶尖吸力面的气流分离,使得气流分离位置远离叶片前缘,减小压差阻力。L型叶尖小翼加大叶尖部位吸力面与压力面的压差,增大风轮转矩,使风力机出力增加。添加L型小翼后,风力机推力系数最大增幅为0.81%,风力机功率最大增幅为4.2%。     

压气机动叶CLOCKING效应对叶片可靠性影响的数值研究

采用基于谐函数(harmonic)的非定常计算方法,数值模拟了某型燃气轮机中间三级轴流压气机流场,研究第二级动叶CLOCKING效应对中间级静叶片气动负荷的影响。通过对各列叶片非定常气动力和气动力矩进行时域分析,指出不同CLOCKING位置对应的气流激振力对叶片的气动负荷造成了明显的影响。进行了中间级动叶和静叶的振动可靠性分析。计算结果表明,该压气机的3组静叶片避开共振区的程度各不相同。R2转子叶片处于不同的CLOCKING位置会引起下游S2静叶片气流激振力发生显著变化,导致S2叶片产生比较强烈的共振。     

透平级三维粘性非定常流动和气流激振力的研究

针对非定常流动对透平气动性能的影响和导致产生动叶片振动疲劳的气流激振力,深入研究和总结了国内外透平机械的非定常流动,阐述了RNGκ-ε湍流模型和双时间步法,并提供了笔者研究的2个汽轮机高压级以及末级的非定常流场与气流激振力的例子.结果表明:采用RNGκ-ε湍流模型和双时间步法对透平级进行非定常粘性流场分析可获得更为详细、精确的流场状况以及更为真实的效率;气流激振力和激振力因子的水平与流场状况有密切联系,影响流场的因素(如背压,流量,动静间隙等)发生变化会对气流激振力因子产生影响.此外,还提出了今后进一步研究的思路和方法.     

考虑静叶内叶片力的作用对透平级特性影响的数值研究

在传统的流线曲率法的基础上，考虑了叶片力，叶片厚度等因素的影响，根据完全径向平衡方程，在叶片通道内加站，编制了相应的计算程序，并采用了张力样条函数来拟合流线，以期流线拟合的结果更加接近实际流场。根据不同径向角下的计算结果分析了叶片力对压力分布及其它气流特性的影响。     

叶片厚度分布对两级离心泵空化性能的影响

针对叶片厚度分布对两级离心泵空化性能的影响,通过对第一级叶轮叶片的厚度分布进行优化,研究其对泵外特性、压力脉动以及流体激励力的影响。结果表明：采用线性厚度分布的对称叶片时,前缘厚度对空化性能的影响最大,叶片越薄,泵的抗空化能力越强;随着尾缘变厚,压力脉动幅值向叶轮进口方向偏移,且随着叶片厚度减小,压力脉动幅值相应减小。第一级叶轮流道内的压力脉动主频为干涉叶频,保留高幅低频的宽频特征,所受空间三向力的脉动主频为2倍叶频,轴向力较小,脉动幅值较低,径向力的主要信号成分是叶频和2倍叶频。     

预旋对迷宫密封动静特性影响研究

建立迷宫密封实验装置与数值分析模型,研究进口预旋对密封系统静力与动力稳定性的影响,并以密封腔为单元对密封段转子受力进行分解,分析各密封腔在不同预旋情况下切向气流力变化影响。研究表明:各密封腔压力高点沿泄漏方向发生偏移是引起各密封腔切向气流力幅值及方向变化的原因;进口预旋可导致原压力高点发生偏移,其偏移方向与进口预旋方向一致,且越靠近进口偏移量越大;首个密封腔与其余腔室压力高点位置存在差异,导致其切向气流力随进口预旋比的变化趋势与其他密封腔相反;转子涡动将引起切向气流力整体偏移,但不改变进口预旋对各密封腔切向气流力作用效果;对于具有较多齿数的迷宫密封,正预旋将降低系统稳定性,而对于具有较少齿数的迷宫密封,正预旋有可能增加系统稳定性。     

新型活性焦脱硫吸附塔内气流均布特性数值模拟研究

采用Fluent流体模拟软件,对新型活性焦脱硫吸附塔塔内气流分布特性进行数值模拟研究,研究结果表明:烟气进入吸附塔,气流速度迅速下降,在床层阻力的作用下,气流均匀穿过活性焦层;床层阻力对气流分布有很大影响,阻力越大,塔内气流越均匀;另外,可以通过改变入口结构或增加扰流装置来改变塔内气流局部不均匀现象。