完全可逆轴流风机的设计与优化

针对可逆轴流风机S型叶片正反向运行损失较大,效率难以大幅度提高的问题,本文分析了组合叶栅相对于S型叶片的优势,采用组合叶栅的构想设计组合叶片可逆风机;采用可控涡扭向规律的设计方法设计出高效轴流风机单转子;为了探索可逆风机组合叶片设计中前后排叶片的相对位置对风机总性能的影响,对组合叶片设计进行了基于不同轴向和周向位置的布局探索,共建立了16套不同的转子模型,并进行详细的数值计算和分析对比,得出了可逆风机组合叶片设计前后排叶片布局的最佳方案,最终得到的完全可逆风机的性能满足要求,正反风效率均在85%以上。同时,由于前后排叶片的完全对称布置,保证了风机正反风性能的完全可逆性。     

可逆式轴流通风机的三维设计

应用二维雷诺平均Navier-Stokes方程模拟可逆式轴流通风机的粘性流动，仔细分析了涡流产生的机制，并结合风机正反向旋转速度、风压、风量和效率等要求，对地铁用可逆式轴流通风机的叶型和安装角进行了优选设计，取得了良好的效果。     

非对称可逆轴流风机S型翼型的设计与性能研究

S型叶片是可逆风机中较理想的叶片型式.在前人研究的基础上,本文采用NACA系列叶片作为原始翼型,设计出多种新型不对称双头双机翼S型翼型.分析这几种可逆式轴流风机翼型的数值模拟结果,比较流场分布规律,寻找到一种适合于设计工况下正、反双向吹风的地铁用可逆式轴流风机翼型.     

利用FLUENT软件模拟地铁专用轴流风机(二)--弯掠组合翼型叶片轴流风机

通过CFD模拟的分析结果与实测数据相结合，验证了弯掠组合翼型叶片的风机具有较高的风机性能，并且说明了采用变频控制的节能意义。     

可逆风机叶片的翼型研究

研究和发展了可逆风机叶片用的翼型——可逆翼型。根据可逆风机的特殊使用要求,分析研究了可逆翼型应该具有的外形要求和气动特性要求。本课题组发展了生成可逆翼型几何外形的计算程序,并采用本课题组的翼型气动性能的计算程序对生成的翼型进行了分析、评估。在此基础上,优选出两个可逆翼型－Ｒ１８和Ｒ４３Ｔ。对该两个翼型和一般的可逆翼型Ｒ３等进行了风洞实验研究,表明本文优选出的两个翼型的性能优于已有的一般翼型,本文提出的可逆翼型的设计方法是可行的。     

S型叶片可逆式轴流风机的全三维优化设计

可逆风机在正向与反向送风时,都希望具有良好的气动性能。由于几何形状完全对称,S型叶片是可逆风机中比较理想的叶片。以NACA4数字系列叶型的前半部分为雏形,构造出气动性能良好的S型叶片。用三维雷诺平均Navier Stokes方程的计算流体力学方法,将叶型参数、扭转角和安装角作为设计参数,应用正交优化方法,对S型叶片的可逆式轴流风机通流部分进行优化设计,在满足风量、风压要求的前提下,获得最高的流动效率,取得了良好的设计效果。     

叶片包角对可逆式泵性能影响的数值研究

为了有效利用能源,将泵在透平工况下运行回收高压液体能量,是节能技术的研究方向之一。叶片包角是可逆式泵设计时的主要参数之一。以比转速72的离心泵为研究对象,分别对不同叶片包角的叶轮进行了泵和透平工况的全流场数值研究。研究结果表明:对于可逆式泵,存在最佳叶片包角使泵的效率最高。随着叶片包角的增大,泵工况下的流量扬程曲线更加陡峭,轴功率逐渐减小;透平工况下的扬程、轴功率逐渐增加,流量扬程,流量轴功率特性曲线越来越陡峭。流场分析结果表明,叶片包角的增加,有效的改善了叶轮内部流场分布,使泵内部的流场分布更加均匀,研究结果对于可逆式泵的设计具有一定的指导意义。     

轴流风机叶片的自由曲线建模研究

介绍了利用自由曲线构造轴流式风机叶型的方法,基于叶栅参数给出了二次Bezier型、三次Bezier型和三次B样条型叶片中线的参数方程,通过实例分析了它们的几何特性以及作功时加压强度沿孤长方向的变化规律,并与传统的双圆孤型中线进行了对比。分析表明,几何特性直接影响其工作性能,采用自由曲线构造叶型可以使轴流风机叶片做功强度的分布更合理,尤其是三次B样条型叶型可以保证加压强度从零开始逐渐增大至最大值。然后又逐渐减小至零。     

换向式地铁可逆风机的研究

本文提出地铁风机反风的新方法,其创新点在于完全改变了风机反风的传统方法,将提高风机效率以研究叶片为主改变为研究风机的外部结构,以普通高效风外机加旋转、离合装置和单片机控制完成风机的反风工作过程,使风机在正、反风工作时达到同样的效率.应用三维设计软件Solidworks设计虚拟样机,满足预期功能.     

不同叶片翼型可逆转地铁轴流通风机的数值模拟

采用CFD和CAA方法对可逆转轴流风机进行三维流场和声场数值模拟,分析了3种叶片翼型对风机性能和噪声的影响,根据数值模拟结果及分析得出结论.     

新型地铁风机动叶安装角度的变化对风机性能的影响

对带有前后对称导叶的新型可逆轴流风机的内部流场进行了数值模拟,设计了4种可逆轴流风机并进行了新型可逆轴流风机的性能预测和流场分析,得出了动叶安装角的变化对可逆轴流风机性能的影响,随着叶片安装角度的增加,风机的最高效率增大,最高效率点对应的流量也相应增大,同时风机在较大的工况范围内均能保持较高的效率和压升.     

静叶可调轴流风机振动分析及解决措施

风机是锅炉设备中最关键的辅机,风机如果不能安全稳定地运行,将导致机组发生非计划停运或减负荷运行。因此,迅速判断并解决风机的故障,是锅炉连续安全运行的保障[1]。在风机运行中,振动是引起风机故障的主要原因之一,风机的许多问题都是因振动引起,如裂纹、轴承损坏、螺栓松动等。当然,过大的振动本身也属风机故障。而造成振动偏大的基本原因主要有：叶轮不均匀磨损和积灰、联轴器损坏或中心不对中、轴承损坏或有缺陷、联结螺栓松动、支撑部件刚度不足等。本文以某电厂静叶可调轴流风机发生的振动为例,详细叙述了对可能引起振动原因的检测及相应的解决措施。     

轴流通风机扩压器设计

讨论了扩压器的性能；概述了扩压器损失计算，着重叙述了环形扩压器的设计方法、步骤。运用建立在试验基础上的相关曲线设计环形扩压器的方法，步骤简便、实用、可靠；扩压损失的计算快捷。     

增大旧泵房供水流量的方案探讨

通过算例,利用数解法对旧泵房改造可能的几种方案进行了计算比较,并给出了结论。     

矿井对旋轴流通风机设计中存在的问题及解决方法

论述了对旋轴流通风机在矿井中运用的优点以及不足，针对电机冷却、电机防爆、轴承使用寿命短、二级电机容易烧坏、风机噪声的控制等问题展开了详细的阐述，并针对这些问题提出了可行的解决方案。     

轴流风机叶片展向结构变化对性能影响的数值分析

基于电站风机裕量普遍较高的现象,本文以OB-84轴流风机为对象,采用Fluent模拟了叶顶切割和轮毂加粗后的风机性能,分析了2种改造方式对风机性能、内流特征及轴功率的影响。结果表明:体积流量qv≥33 m3/s时,叶轮改造后的全压和效率均随叶高减小而降低,但轮毂加粗后的风机性能优于叶顶切割情形;qv<33 m3/s时,2种改造方式均可使不稳定区变缓甚至消失;叶轮改造后动叶总压升系数小于原风机,但导叶扩压能力增强,且叶轮改造能改善中小流量下风机噪声特性;叶顶切割后,轴功率均小于原风机;在高于设计流量下,与原风机相比,轮毂加粗后的轴功率呈减小趋势,但叶顶切割方式的降幅更大。     

轴流风机薄板叶型设计方法的比较

给出了轴流风机薄板叶的三种解析设计方法,并对所设计叶型的气动性能作了比较,结果表明：型曲面率连续的叶型的气动性能是基本相同的;双圆弧叶型容易出现分离流动;单圆弧叶型所动性能可以代表具有连续曲率的一族叶型的气动性能。它构造方法简单,适用于薄板叶型设计。