离心风机内部流场模拟

随着计算流体力学和计算机技术的快速发展，叶轮机械内部流场的研究也有了很大的发展，通过数值模拟进行叶轮机械流场分析是今后叶轮机械发展的趋势。与传统的试验测量方法相比，数值流场模拟有投资少、研究周期短的特点。本文采用当今应用广泛的CFD（计算流体动力学，全称Computational Fluid Dynamics）软件FLUENT对整个风机蜗壳内部的流场进行三维数值模拟。     

进气型式对压入式矿用对旋主通风机内部流动及性能的影响

为了研究3种进气型式对风机内部瞬态流场的影响,采用SST k-ω湍流模型结合自动近壁面处理方法,对包括进气风道在内的压入式矿用对旋主通风机装置全流道内的三维流动进行数值模拟,并应用FFT技术对风机叶轮内部的瞬态压力变化进行频谱分析,得到叶轮流场内部的压力脉动频谱。分析结果显示,相对于无畸变进气型式,弯管畸变与复杂畸变进气型式严重恶化了对旋风机叶轮上游进气风道内的流场,从而显著降低了风机的性能;而且,第二级叶轮内部流场的压力脉动幅值最大,气流沿周向的流动不均匀性增加。     

基于PIV的KYF浮选机单相流场测试与分析——KYF浮选机流场测试与仿真研究(一)

随着CFD技术在浮选机设计、优化方面的应用不断深入,利用现代流体测试技术研究浮选机内部流场用以修正CFD预测结果变得愈发重要。本文建立了以PIV测试技术为核心的KYF型浮选机流场测试试验平台,用以揭示浮选机内部流场特征。流场测试表明:KYF-0.2浮选机的整体流场具有明显的上、下循环特征;叶轮底部流场说明了叶轮的抽吸作用和颗粒沉槽的原因;定子叶片之间的局部流场揭示了定子的导流、稳流作用;提高叶轮转速,流体的径向速度和轴向速度随之增加,但整体流场循环结构没有改变。另外,还探究了浮选机内部流场的PIV测试方法,为浮选机多相流场测试技术和对CFD预测结果进行修正奠定了一定基础。     

矿用离心风机流场稳态耦合仿真研究

为了研究矿用离心风机在高粉尘浓度环境下的工作情况,利用计算流体力学软件FLUENT对4-72-4A型离心风机进行了气固耦合仿真研究,应用SIMPLE算法和标准k-ε湍流模型对离心风机叶轮内部的气相流场和颗粒相运动轨迹进行了数值计算,获得了离心风机叶轮流场区域和蜗壳流场区域内的速度场和压力场,以及颗粒相的运动轨迹,对离心风机的结构优化及设计具有重要意义。     

离心风机流场数值模拟研究

应用计算流体力学软件Fluent建立了离心风机内部流场三维数值模型,模拟了离心风机内部压力、速度分布变化。将模拟结果与试验结果进行了对比,验证了数值模拟模型的可行性。研究表明:气体在叶轮内流动速度随叶轮半径的增加而增大,从风机进口经过风机叶轮通道到离开风机,静压逐渐增加。     

基于PIV的KYF浮选机单相流场测试与分析

随着CFD技术在浮选机设计、优化方面的应用不断深入,利用现代流体测试技术研究浮选机内部流场用以修正CFD预测结果变得愈发重要。本文建立了以PIV测试技术为核心的KYF型浮选机流场测试试验平台,揭示了浮选机内部流场特征。KYF-0.2浮选机的整体流场具有明显的上、下循环。叶轮底部流场说明了叶轮的抽吸作用和颗粒沉槽的原因。定子叶片之间的局部流场揭示了定子的导流、稳流作用。提高叶轮转速,流体的径向速度和轴向速度随之增加,但整体流场循环结构没有改变。本文探究了浮选机内部流场的PIV测试方法,为浮选机多相流测试和对CFD预测结果的修正奠定了基础。     

生产矿井离心式风机性能测试方法的研究

分析了现场离心式风机在生产条件下用传统方法测试性能时，风机入口风道出现畸变流场，引起测试数据失真，同时干扰叶轮内部流场，使风机性能改变，测试结果不能真实反映运转特性。提出用并联原理进行测试，经实测验证，提高了测试结果的准确性。     

喷雾轴流风机气动噪声的模拟及预测

利用计算流体力学(CFD)计算喷雾轴流风机的流场,然后应用Lighthill-Curle声学理论,采用FW-H声学模型预测了其噪声特性,并对风机气相流场和气液两相流场的流动及噪声情况进行了比较。结果表明,用CFD方法预测风机的气动噪声有一定的精度,分析结果可用于改进喷雾轴流风机的气动噪声性能。     

基于控制速度分布的离心风机叶轮的改进设计研究

首先对某后向离心风机性能进行试验和数值对比,验证数值结果的精度及有效性;然后在叶轮主要结构参数保持不变的情况下,通过同时控制叶轮流道内子午速度Cm和相对速度W沿流线方向的分布,设计出新的叶轮,并分析了改进前后整机性能和内部流场的变化。结果表明,改进后的风机在设计流量下全压提高了3.9%,效率提高了10.2%,风机性能整体显著提高;叶轮流道内全压分布更有规律,速度分布更加均匀,流动分离得到有效抑制。所提出的控制叶轮内速度分布的设计方法可为高效节能离心风机的改进设计提供参考。     

对旋轴流风机叶片穿孔的流场性能研究

针对现有轴流式对旋风机运行时可能出现的流线紊乱、涡流现象,对风机叶片进行了穿孔设计,建立了叶片穿孔前后风机的整体模型。在Fluent中运用RNG k-ε模型对风机内部流场进行了数值模拟。结果证明,叶片穿孔结构可以使风机内部气流更加均匀、平稳,可以有效降低叶片工作面静压值,但风机整体压升也有所下降,可以降低两级叶轮间涡量值,减小涡流引起的噪声。     

Fluent-based numerical simulation of flow centrifugal fan

Testing centrifugal fan flow field by physical laboratory is difficult because the testing system is complex and the workload is heavy, and the results observed by naked-eye deviates far from the actual value. To address this problem, the computational fluid dynamics software FLUENT was applied to establish three-dimensional model of the centrifugal fan. The numeral model was verified by comparing simulation data to experimental data. The pressure centrifugal fan and the speed changes in distribution in centrifugal fan was simulated by computational fluid dynamics software FLUENT. The simulation results show that the gas flow velocity in the impeller increases with impeller radius increase. Static pressure gradually increases when gas from the fan access is imported through fan impeller leaving fans.     

气固两相流结构对离心风机积灰与磨损的影响

通过在离心风机进气箱加装圆柱管道来改变气 -固两相流结构 ,结合实验显示了加装不同直径的管道对风机积灰与磨损的影响 ,并从理论上分析了引起积灰与磨损的原因以及改造气流结构的原理 ,为改善离心风机积灰与磨损提供了实验依据     

离心风机的三维数值计算

利用成熟的商业软件对离心风机内流场进行三维数值模拟 ,通过对流场速度及压力的分析 ,捕捉到了离心风机内部的许多重要现象 ,如流动冲击、间隙流及进口预旋的分布规律等 ,对该类风机的性能与改进提供了一定的依据。     

数值模拟在离心风机中的应用

如何准确地预测离心风机内部复杂的湍流流动规律 ,对离心风机的研究是非常重要的。回顾了数值模拟方法在离心风机内流分析中的研究现状 ,从控制方程、离散方式、网格生成技术、湍流模型、计算方法等方面进行了较为详细的介绍和评价 ,并讨论了今后的发展趋势     

节段式多级离心泵多工况水力模型节能优化研究

为提高节段式多级离心泵多工况水力模型节能优化效果,基于水力损失数学模型构建了四级节段式离心泵的水力损失数学模型,结合工业试验数据与Isight优化平台精确求解了泵内各项水力损失系数。以此为基础,设计了节段式多级离心泵多工况水力模型的节能优化流程,并以MD580-60型节段式多级离心泵为验证对象,将大流量、设计流量和小流量工况下的效率作为目标函数,且以各条件下泵扬程为约束条件,运用遗传算法对其水力模型的3个工况进行优化设计,获得叶轮与导叶关键几何参数的最优匹配关系。最后运用CFD数值模拟仿真软件验证了该多工况水力模型节能优化设计的科学性与准确性。