气流染色机用离心风机不同蜗壳结构的数值研究

离心式通风机是纺织行业气流染色机的关键部件之一，其性能决定气流染色机产品的性能和染色质量，也是主要的耗能部件。本文对四种不同蜗壳结构的气流染色机用离心风机进行了详细的数值研究，研究不同蜗壳壁面型线、蜗壳高度h和叶轮轮盘外侧面与蜗壳内壁面之间的间距S等几何结构参数对离心风机性能的影响。研究结果表明：当蜗壳壁面型线为对数螺线时，合理增大蜗壳高度h和叶轮轮盘外侧面与蜗壳内壁面之间的间距S，可有效提升通风机性能。     

基于气固耦合的航空发动机叶轮应力有限元分析

应用NX软件对航空发动机叶轮结构进行实体建模，用Nastran软件对叶轮气流场进行数值模拟，分析了叶轮表面的压力随不同工况的变化情况，基于气固耦舍利用Nastran软件对叶轮施加静力载荷，进行应力应变分析，并就其结果进行了分析和总结。     

几何参数对离心叶轮强度和气动性能影响的研究

使用有限元计算软件和内部流场计算软件对所设计的几个具有不同几何尺寸的离心压气机叶轮的强度和气动性能进行了计算。结果表明反弯叶片可降低叶轮出口处叶片根部附近的应力,但会造成叶片根部前缘区域应力集中,且反弯叶轮的气动性能和原型叶轮差别不大。前倾叶片能在很大程度上降低叶轮出口处叶片根部应力,前倾角越大出口叶根处应力减小越多;随前倾角增大,叶轮气动性能恶化程度加剧;叶轮的背盘形状对叶轮的应力影响较大,尤其是出口处的背盘厚度对出口处叶片根部区域的应力起主因作用。研究得出叶片几何及背盘形状因素对叶轮应力分布的影响规律,另外还得到了叶片几何形状对气动性能的影响规律,这些工作为叶轮的多学科优化设计提供良好的基础。     

低比速离心泵规范化设计方法

汇总了低比速离心泵优秀水力模型资料，通过回归分析和大量的计算，提出了低比速离心泵规范化设计方法和几何参数计算公式。对4种不同低比速实型离心泵进行了计算。计算结果表明，在这些几何参数中，叶轮出口直径眈计算相对误差为0．54％，进口直径D0误差为1．63％，叶轮出口宽度b2误差为3．2％。这种方对低比速离心泵设计和研究具有实际意义。     

进口热水泵国产化改造

通过对进口热水泵转子部件叶轮表面汽蚀和机械密封泄漏原因的分析,发现叶轮和机械密封原有的几何形状、材料、结构存在不合理之处,对其进行国产化改造,工业实验效果明显,改造后的叶轮和密封达到了生产使用要求,取得了良好的经济效益。     

离心泵叶轮与蜗壳设计几何参数的优化研究

对影响离心泵性能的叶轮与蜗壳设计几何参数进行了分析，并在此基础上，以叶轮与蜗壳主要几何参数为设计变量，以损失最少和必需汽蚀余量最小为寻优目标，建立了多目标优化数学模式。列举实例验证其正确性。     

离心风机叶轮的流固耦合强度分析

针对某离心风机叶轮结构的可靠性分析,利用ANSYS Workbench软件对其进行数值模拟,研究了离心风机叶轮结构的强度。首先,根据叶轮工作要求的需要,运用UG建立叶轮几何模型;其次,通过第三方平台得到叶轮模型的igs格式并导入到ANSYS Workbench Geometry中,完成叶轮中流体域的三维建模;最后,通过FSI接口实现流体与结构之间的数据共享,完成流固耦合分析。流固耦合分析得到结构的应力和变形,计算结果表明,该叶轮满足强度要求,得出工作状态下的气体压力是影响叶轮结构安全的主要因素的结论。     

基于PB-NSGA-Ⅲ算法的高速离心泵叶轮性能优化研究

为探索提高高速离心泵综合水力性能的方法，以IS-60-50-158型高速泵叶轮的几何模型为基础，对高速泵叶轮进行了多目标优化设计。首先，采用数值模拟方法对初始的高速泵进行了数值模拟，并确定了设计参数；然后，确定了优化变量并对优化变量均匀抽样，建立了叶轮几何参数组合与性能参数间的近似模型；最后，应用双指标的基于参考点非支配遗传算法(PB-NSGA-Ⅲ)求解并寻找出满足性能要求的几何参数组合，以优化高速泵叶轮模型，并对优化结果和高速泵的流场进行了对比分析。研究结果表明：将优化后的叶轮用于该高速泵，进行全流道数值模拟分析后，设计工况点的水力效率提高了2.22%;叶片头部的静压有所提高，最低静压区域面积减少。数值模拟结果与优化方法获得的性能参数有很好的一致性，证明该优化方法可快速、可靠地对高速泵叶轮进行多目标水力优化设计。     

离心压缩机叶片前缘形状对强度计算的影响

以某大型离心式压缩机的闭式叶轮为研究对象,在研究叶片前缘形状对叶轮性能的影响过程中,利用CAD软件Solidworks对3个闭式叶轮进行三维实体造型,并运用有限元软件ANSYS进行数值模拟计算.主要对比研究了钝形、圆形和椭圆形前缘对叶轮强度的影响.数值计算的结果表明:叶片前缘几何形状对离心压缩机的结构强度具有影响.     

低比转速离心泵叶轮造型及有限元网格划分一体化分析

在作图法的基础上，整理了完整的低比转速离心泵叶轮的计算机建模方法，根据叶轮几何形状及建模方法的特点采用节点连接和几何变换相结合的方法，发展了一种有效的离心泵叶轮三维有限元网格自动生成的算法，编制了界面友好的三维网格自动生成程序。使用该程序只需输入叶轮基本几何参数，即可得到泵叶轮三维有限元分析网格，为进，行实际叶轮的造型与有限元网格划分一体化设计奠定了基础。     

解决D100叶轮加工中切削变形的对策

TWLQ系列涡轮气体流量计是一款用于天然气等气体介质瞬时流量和累积流量测量的仪表。TWLQ-100型涡轮气体流量计的核心部件是D100叶轮,其工作原理是将叶轮置于被测流体中,当介质流经流量计时,由于叶轮叶片与流过的介质之间存在一定夹角,流体对叶轮产生转动力矩,使叶轮克服机械摩擦阻力矩和流动阻力矩而旋转,以叶轮的旋转速度来反映流量的大小。因此,叶轮的几何形状、尺寸及动平衡将直接影响涡轮气体流量计的性能和使用寿命。     

对旋轴流局部通风机叶片断裂原因分析与改进

通过建立有限元分析模型,对矿用对旋轴流式局部通风机叶轮进行应力、变形分析,分析出大机型叶片断裂的主要原因是叶轮结构与尺寸不合理,叶轮高速旋转时叶片根部的应力过大、安全系数过低.据此提出在叶片根部局部增加厚度的方法解决了该问题.同时,还对叶轮结构进行改进,减少了材料消耗,提高整机性能.样机试验及现场应用表明,改进后通风机叶轮的机械强度和刚度满足要求,叶轮质量减小20.8％,噪声降低2.31 dB,振动速度有效值降低1.5 mm/s,全压效率略有提高,稳定运行区域更广.该分析方法在同类产品中有应用的可能性.     

离心压缩机级叶轮外径切割的估算方法

依据３种不同叶片出口角的叶轮进行外径切割的实验结果，提出了离心压缩机级叶轮外径切割的估算方法。使用该方法有利于利用已有模型级的实验结果，比较准确地估计不同叶轮外径切割量时的级性能，从而扩大该模型级的使用范围，也可在产品试验后发现级出口压力偏高时，比较准确地确定应有的叶轮外径切割量。     

水泵叶轮结构动态特性改进设计

叶轮是潜水搅拌器的重要部件,它的动态特性影响着潜水搅拌器的主要特性:动力性、振动与噪声、经济性等;本文结合实验模态分析和有限元理论计算对叶轮的动态特性进行研究,对两者结果进行分析,在得出两者存在强相关性基础上,给出了基于动态特性的叶轮结构改进方式。     

水泵叶轮结构动态特性改进设计

叶轮是潜水搅拌器的重要部件,它的动态特性影响着潜水搅拌器的主要特性:动力性、振动与噪声、经济性等.结合实验模态分析和有限元理论计算,对叶轮的动态特性进行研究,对两者结果进行分析,在得出两者存在强相关性基础上,给出了基于动态特性的叶轮结构改进方式.     

Performance prediction and flow field calculation for airfoil fan with impeller inlet clearance

The performance prediction of an airfoil fan using a commerical code, STAR/CD, is verified by comparing the calculated results with measured performance data and velocity fields of an airfoil fan. The effects of inlet tip clearance on performance are investigated. The calculations overestimate the pressure rise performance by about 10–25 percent. However, the performance reduction due to tip clearance is well predicted by numerical simulations. Main source of performance decrease is not only the slip factor but also impeller efficiency. The reduction in performance is 12–16 percent for 1 percent gap of the diameter. The calculated reductions in impeller efficiency and slip factor are also linearly proportional to the gap size. The span-wise distributions of phase averaged velocity and pressure at the impeller exit are strongly influenced by the radial gap size. The radial component of velocity and the flow angle increase over the passage as the gap increases. The slip factor decreases and the loss increases with the gap size. The high velocity of leakage jet affects the impeller inlet and passage flows. With a larger clearance, the main stream moves to the impeller hub side and high loss region extends from the shroud to the hub.     

Parametric study on a forward-curved blades centrifugal fan with an impeller separated by an annular plate

A parametric study on the geometry of an impeller in a forward-curved blades centrifugal fan for residential ventilation has been carried out in this work. Numerical analysis of a forward-curved blades centrifugal fan was carried out by solving three-dimensional Reynolds-averaged Navier-Stokes equations with the shear stress transport turbulence model. A validation of numerical results was conducted by comparison with experimental data for the pressure and efficiency. The impeller separated by an annular plate was employed, and the annular plate height and the angle between the upper and lower impellers were selected as the geometric parameters to investigate their effects on the efficiency of the forward-curved blades centrifugal fan. Additionally, the impeller geometry having the highest efficiency was tested with the number and exit angle of blades. The results show that the impeller with properly installed annular plate improves the aerodynamic performance of the forward-curved blades centrifugal fan.     

双流道叶轮设计探讨

对文献（１）中所述双流道叶轮设计方法提出了补充、修改意见,对叶轮的轴面图绘制、叶片绘制、进口边形状和参数的确定进行了探讨。     

叶轮外径对前弯型液力透平性能的影响*

为研究前弯型叶轮外径对液力透平水力性能的影响,进行试验,获得了液力透平外特性数据,与计算流体动力学(Computational fluid dynamics, CFD)的结果进行对比分析,发现两者结果十分接近,验证了CFD模拟的准确性。利用CFD技术获得了215 mm、235 mm和255 mm叶轮外径液力透平的外特性曲线,发现随叶轮外径的增加,高效点向大流量区域偏移,在大流量区域,扬程大幅下降,轴功率小幅提升,效率有较明显提升,在小流量区域,扬程上升,轴功率略微下降,效率下降明显。对215 mm、235 mm和255 mm外径叶轮的速度场分析,发现随叶轮外径的增加,叶轮与蜗壳基圆之间的循环流量逐渐减小,流动状态得到明显改善,叶轮内水力损失也有较为明显的减小。利用理论公式推测改变了叶轮外径后的液力透平的高效点参数,发现普遍高于CFD模拟结果,分析产生差值的可能原因。对液力透平的轴功率、扬程进行理论分析,探讨其随叶轮外径增加的变化趋势。     

旋转离心叶轮内部非定常流动的PIV测量

利用激光成像速度仪(PIN)测量了旋转离心叶轮内部的非定常流场。通过对实验数据的进一步处理，获得了旋转离心叶轮内部相对速度的非定常流场分布。详细分析了叶轮内部非定常流动现象和流动规律。通过实验研究发现，旋转离心叶轮内部的流动是非定常的；在叶轮出口处，叶片的吸力面与轮盖的夹角区存在一个低速区；并观察到了明显的射流／尾迹结构。射流区和尾流区的大小和范围在沿盘盖方向和跨叶片方向上是不同的，射流区和尾流区之间不存在明显的分界线。