串列叶栅后焊接排气蜗壳改进设计

对组装式离心压缩机某模型级的实验装置进行了数值模拟。通过对模型级原结构及流场的分析,进行了多种焊接型式排气蜗壳方案的改进设计,并通过对比分析,得到比较理想的焊接排气蜗壳设计方案,实现级效率提高约4%。     

离心压缩机圆截面外蜗壳型线改进的数值研究

基于数值方法,以一台单级离心压缩机为研究对象,对其圆截面外蜗壳的型线进行了改进研究。主要措施有:改进蜗壳横截面积沿圆周角的变化规律,以改善蜗壳入口流场的均匀性,降低蜗壳截面最大通流速度;减小蜗舌处蜗壳的横截面积,从而减少蜗壳内通流气体总量,减小蜗壳总流动损失。数值计算结果表明,改进后蜗壳自身气动性能得到明显提升,蜗壳入口流场得到改善,在设计流量下,蜗壳多变效率提高了8.04%,压缩机级多变效率提高了1.26%。     

离心压缩机末级最佳D_4/D_2值的数值研究

考虑到离心压缩机末级各通流元件之间的相互影响,将末级叶轮、无叶扩压器和排气蜗壳组合一起对扩压器出口直径与叶轮直径的比值D4/D2进行研究,通过对不同D4/D2条件下的整级模型进行数值模拟,研究扩压器流道长短对整级性能的影响,对离心压缩机末级流场及D4/D2值变化与离心压缩机整级性能的变化关系进行了详细的对比分析.研究结果表明,D4/D2值的变化对末级整级性能有较大的影响,并存在一个使级效率为最大值的最佳D4/D2值,D4/D2过大或过小都将使整级效率下降.     

基于响应面法的离心风机蜗壳气动优化设计

离心风机蜗壳的传统设计方法主要有五种:等环量法、阿基米德螺旋线方程法、平均速度法、结构方形法及不等距方形法。传统方法虽已技术成熟,但所设计的蜗壳却不能真实反映蜗壳内的实际流动状态,而蜗壳内流场的实际分布状态不仅影响蜗壳的流动效率,还会对风机叶轮产生不利的影响,进而影响风机整机的效率。因此风机蜗壳的优化设计对风机效率的提高有着重要的意义。响应面法由于高效、实用的特点,在优化设计领域受到越来越多的重视。在风机蜗壳的数值模拟中引入响应面法对蜗壳进行优化设计,计算结果表明,优化后风机静压提高5.3%,效率提高4.6%,叶轮流道内速度分布更加均匀,涡流区明显减少。     

离心压缩机末级扩压器与排气蜗壳集成优化

通过对离心压缩机末级不同D4/D2条件下的整级模型进行数值模拟,研究无叶扩压器出口直径与叶轮直径之比D4/D2对整级性能的影响。研究结果表明：D4/D2值对整级性能有较大影响,并存在一个使级效率最高的最佳D4/D2值,下游部件排气蜗壳对该值有较大的影响。     

含分流叶片的离心压缩机级的数值分析

对含分流叶片的离心压缩机级进行了三维数值试验.重点分析了叶轮、扩压器和蜗壳部件中的流动特征,另外,数值计算的结果表明:离心叶轮分流叶片的位置、扩压器宽度,以及蜗壳型式等方面的不同选择都会对压缩机的性能造成一定的影响.最后对数值计算的精度进行了分析说明.     

某轴流压缩机排气蜗壳数值分析

以某工业轴流压缩机的排气蜗壳为研究对象,通过增加整流肋板进行改型设计,采用CFX软件进行流体动力学计算,分析改型设计对于排气蜗壳气动性能的影响。     

大型空分装置用离心式压缩机蜗壳的设计

简述了空分装置流程中压缩机的作用和结构形式,对离心式压缩机排气蜗壳的结构设计方法及气动性能进行了简要分析,针对两种结构形式的蜗壳,采用NUMECA软件进行CFD分析,确定一种高效率的蜗壳结构形式,对现有产品的蜗壳进行结构改进,有效提高压缩机的气动效率。     

基于CFD的离心压缩机整级性能优化设计

本文采用CFD技术研究离心压缩机整级性能优化设计方法.首先用一元理论进行初始设计,应用全三维流场分析的方法分析叶轮、扩压器以及回流器叶片参数变化对压缩机性能的影响.在此基础上,对主要几何参数进行了优化设计.研究结果表明;通过在压缩机运行过程中调节扩压器叶片的角度,可以使压缩机的最大效率和工况范围均得到改善.对于本模型的压缩机,效率可提高3％以上.优化设计后压缩机整级气动性能得到明显改善.     

雷诺数对压缩机模型级性能影响的气动特性分析

针对雷诺数对压缩机性能的影响,本文分别对两组带蜗壳的离心压缩机模型级进行了数值研究,得出设计转速下特性曲线的变化规律;并对雷诺数变化(20倍左右)时蜗壳内的流场变化进行了重点分析。研究结果表明,雷诺数的改变使得压缩机模型级各部件的流动特性均有显著改变,直接影响效率等气动性能参数。     

大流量离心压缩机进气室优化设计

本文以某大流量离心式压缩机进气室为研究对象,使用CFD分析软件NUMECA计算进气室内的流场状态,认为叶轮进口处的流场均匀性较差是导致级效率下降的主要原因,并针对这一情况,在进气室环形收敛通道内加入薄型静止导叶,用于改善叶轮进口处的周向流场均匀性。计算结果表明:安装静止导叶后,压缩机级效率和级压比都有明显提高。     

径向吸气室对离心压缩机级性能的影响

采用CFD手段对某离心压缩机级性能在轴向和径向两种不同的进气方式下进行了数值模拟,得出了在这两种进气方式下离心压缩机在3种机器马赫数下的级性能。分析了由于径向吸气室引起的叶轮进口流动参数周向分布不均匀而引起的级性能恶化以及叶轮对吸气室内流动的影响,得出了3点结论。     

离心压缩机机壳在基频气动力激励下的振动噪声研究

研究了离心压缩机机壳在内部基频气动力激励下的振动辐射噪声。考虑机壳与轮盘、轮盖之间的间隙,采用SSTk-co湍流模型模拟了离心压缩机的整机三维非定常流场,得到蜗壳内表面的脉动压力,然后将脉动压力的基频部分加载到蜗壳上,模拟离心压缩机蜗壳在非定常气动力激励下的振动噪声。研究表明：机壳内壁面基频压力脉动主要分布在无叶扩压器靠近叶轮出口一侧;机壳主要基频振动噪声源位于蜗壳靠近出口管道一侧;该离心压缩机机壳基频振动位移幅值很小,最大振动位移仅为11．8×10^-9m,因此可以忽略机壳的基频振动对离心压缩机运行安全性的影响。     

低速电驱离心压气机特定工况下内部流场的数值模拟

以压气机的三维流场作为主要研究对象,离心式径流风机为基础模型,确定车用增压器压气机蜗壳和叶轮大致尺寸参数,在此基础上,建立三维整体装配模型,对其进行了数值模拟,对各种离心压气机模型的性能进行预测,分析不同数量、形态叶片的叶轮对效率性能和内部流场压力速度分布的影响。通过计算结果的校核以确定离心压气机叶轮的合理配置方案,了解该离心压气机特定工况下的内部流动情况,以达到设计目标的要求,并为实现快速设计提供依据。     

离心除尘风机单孔试验研究

为给离心除尘风机开发与优化设计提供试验基础,对5-51NO4.5A离心风机蜗壳进行去除蜗板、安装蜗板卡槽和焊接收尘箱体等改造,再用两块薄铁板从蜗板卡槽两端插入形成单个孔,孔的位置可变。按是否延长蜗舌、有无纵向肋分为4种情况,加入40目过筛人造石墨粉体,测试了不同转速下各单孔除尘效率。结果表明:转速增加风量同步增加,而粉体浓度下降,各单孔除尘效率多数轻微降低;沿着蜗壳螺旋线,各单孔除尘效率呈有波折的增大趋势;仅延长蜗舌可以提高各单孔除尘效率4%～10%;安装纵向肋,在未延长蜗舌时单孔除尘效率多数轻微降低,延长蜗舌后多数轻微上升。     

离心压缩机圆形截面蜗壳内部三维流场的实验研究

利用五孔探针对离心压缩机蜗壳内部的三维流动进行了详细的测量，在此基础之上，着重对圆形截面偏心蜗壳内部三维流场的流动过程进行研究与分析，旨在为把握其三维流动的生成演化细节和积累流动图谱等基础性资料，为今后蜗壳设计与改良提供可靠数据并打下良好基础。     

高速离心压缩机旋转失速的全流场数值模拟

使用商业计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)计算软件CFX求解三维雷诺平均的Navier-Stokes方程组,结合出口气腔模型对某带无叶扩压器的离心压缩机的旋转失速现象进行数值模拟。为了准确地模拟小流量下的失速流动现象,在CFD计算中采用包括蜗壳在内的全场网格。首先使用定常计算得到该离心压缩机的稳态性能曲线,并和试验测量值进行比较。然后引入出口气腔模型,模拟离心压缩机内的旋转失速流动。在小流量下模拟得到离心压缩机内部流场的非定常流动现象。分析气腔模型不同参数对失速流动的影响,气腔体积越大,计算得到的失速频率越低。