对旋风机轴向间隙变化对内流特性影响的数值分析

以对旋风机为研究对象,采用Gambit建立数值模拟模型和计算网格,利用FLUENT软件,在定常条件下对不同叶轮轴向间隙的对旋风机内部流场进行了数值模拟,得到其内部流场分布情况、压力分布状况和湍流强度分布特点。模拟结果表明,对于FMIA翼型叶片的对旋风机,轴向间隙周围是内部流场中流动最不稳定的区域,相对轴向间隙越大,两级叶轮间的相互干涉越小,当叶轮相对轴向间隙取值为0.55~0.85时,能有效稳定对旋风机内部流场、增大全压和提高效率。     

对旋轴流风机三维流场的非定常数值模拟研究

应用三维非定常数值计算方法对矿用对旋轴流风机的非定常特性进行了数值模拟研究.数值计算中将SIM-PLE算法与RNG k-ε湍流模型相结合,以风机三维全流道为计算域,获得了对旋风机不同特征面上压力特性的非定常分布.计算结果表明,对旋风机在一个旋转周期的不同时刻,其内部流场存在显著的非定常特性.     

两级对转叶轮性能匹配的数值研究

以对旋轴流通风机为模型,使用Fluent软件选用模型风机进行内部流场数值模拟,针对两级间常常存在严重的启动不匹配特征,通过考核两级叶轮间轴间不同尺寸及前后级叶轮不同转速比下的性能预测,探讨了两级叶轮间的气动匹配与内流干涉效应.模拟结果表明:对旋风机级间轴间尺寸为前级叶中弦长的50%～60% 时,对旋风机的综合性能最好;对旋风机的后级叶轮的性能对转速比的变化更为敏感.     

基于数值模拟的对旋风机功率匹配研究

针对于一台对旋风机样机,建立从集流器进口到扩散器出口的全流场作为计算域,采用SIMPLEC算法和RNG湍流模型,通过求解三维N-S方程,对全流场进行数值模拟,揭示了对旋式通风机流场内部气流的真实流动规律。通过改变运行参数,完成对旋风机两级叶轮最佳功率匹配的研究,为对旋风机的优化设计提供理论基础。     

基于非稳态计算对旋风机三维流场的数值模拟

应用三维非定常数值计算方法对矿用对旋轴流风机的非定常特性进行了数值模拟研究。数值计算中将SIMPLE算法与RNGκ-ε湍流模型相结合,以风机三维全流道为计算域,获得了对旋风机叶轮区域3对干涉面上速度场和涡量场的非定常分布。通过数值模拟结果与设计参数和试验结果的比较,验证了数值预测结果的准确性。模拟结果表明,对旋风机在一个旋转周期的不同时刻,其内部流场存在显著的非定常特性。     

轴向间隙对对旋风机气动特性及总性能的影响

以一台矿用对旋风机为对象,采用CFD方法对6种不同轴向间隙方案下风机的气动性能进行了三维非定常数值计算,对不同轴向结构对风机压力脉动特性、性能和流场的影响进行分析研究。研究表明:对旋风机的非定常性受轴向间隙的影响较大,增加间距不仅能较好地削弱下游转子的位势干扰作用,同时也能降低上游转子的叶片尾迹影响;轴向间隙对风机效率、静压升以及两级效率、轴功率均有显著影响;增大轴向间隙会加剧掺混损失对风机性能的影响。     

双联旋风除尘器流场数值模拟

介绍了利用SolidWorks三维设计软件建模,ANSYSWorkbench模拟旋风除尘器内部流场的基本理论和方法。表明可以利用CFD软件模拟旋风除尘器内部复杂流场,为旋风除尘器的产品结构优化和新产品的开发提供指导性参数。     

轴流通风机内部结构优化方法的研究

在FLUENT软件模拟风机内部流场的基础上,运用数学优化软件MATLAB中的三阶样条插值方法,对影响风机性能的参数进行了优化分析,从而综合考虑了多种参数影响下的风机优化问题,减少了个别因素造成的负面影响,提高了设计的可行性.     

离心通风机内部流场的数值分析

针对离心通风机内部流动损失大、效率低的问题,利用有限元软件对风机内部流场规律进行了研究。首先以风机ME103为例进行了进气试验测试,确定了FLUENT流体仿真所需的边界条件,运用UG软件建立了风机的三维流道模型,用ICEM软件进行了网格划分,经FLUENT解算得到了ME103内部流场的三维数值模拟结果;然后将ME103仿真流场的出口速度与试验数据进行了对比,得到了两者基本吻合的结果,验证了数值分析结果的可靠性;最后通过对工况流量与非工况流量下离心通风机内部仿真流场的分析,获得了风机内部流场的规律,提出了该风机性能优化的方案。研究结果表明:将进气试验测试与数值分析结合的研究方法,可以进一步阐述风机内部流场的特性,为同系列高效离心通风机设计及制造提供指导。     

离心风机优化设计方法研究

针对离心式风机进行了优化设计研究,首先通过理论方法对离心风机进行参数化设计,然后利用Pro/E软件对其进行几何建模,并应用计算流体动力学软件FLUENT对离心风机内部流场进行数值模拟分析,从而得到影响风机性能的最主要因素.最后以提高风机效率为目标,通过改变影响其性能的几个重要几何参数,对风机进行优化设计.结果表明:优化...     

带扩散塔的矿用对旋式轴流通风机三维流场数值模拟

以带扩散塔的矿用对旋式轴流通风机为研究对象,应用计算流体力学软件FLUENT对通风机气动性能进行三维流场模拟,研究通风机内部三维流场的流动状况;结果表明:受扩散塔结构的影响,气流在进入扩散塔区域后其速度和方向发生了改变,导致气流在扩散塔出口处左侧区域的流动速度变得缓慢,而在扩散塔出口处右侧区域其气流的流动速度却变快。同时在靠近扩散塔左壁面区域出现了回流现象,从而造成了气流流速和压力在扩散塔出口处的分布极不均匀,加大了气流与右壁面的摩擦,进而降低通风机的气动性能。针对现有通风机扩散塔结构设计中存在的不足,文中提出了相应改进方案,该方案可以有效遏制扩散塔出口处回流的形成,改善通风机流道内气流的流动状况,同时提高矿用对旋式轴流通风机的气动性能。研究结果对矿用对旋式轴流通风机的优化设计具有一定的指导意义。     

对旋式轴流风机变环量流型的改进设计

为进一步提高对旋式轴流风机设计性能,在采用等环量设计方法优选得到的高压比、高效率风机设计方案基础上,在保证设计点两级等负载分配前提下,采用变环量流型设计方法,分别对比研究了两级转子不同展向载荷分配规律对对旋式轴流风机性能的影响,从中确定了性能最佳的两级转子径向载荷分布规律,并给出了近似描述该变化规律的数学表达式.     

轴向间隙对对旋叶栅做功能力的影响

对某型号对旋轴流通风机进行试验研究,获得3种轴向间隙下风机的轴功率曲线 . 采用计算流体力学(CFD)的方法,对不同工况下风机内流场进行数值模拟研究,得到不同轴向间隙下的叶片表面压力系数增量曲线根据试验和模拟结果,详细分析轴向问隙对叶片做功能力的影响.发现了轴向间隙对对旋叶栅做功能力的影响规律. 为对旋风机设计提供有...     

对旋式轴流风机变转速匹配性能研究

采用全圆周数值模拟方法,研究了双级对旋式轴流风机的变转速匹配特性。在四种转速匹配方案下,对比分析了风机整机和各级转子的压升、效率和功率特性,进一步深入流场内部,揭示了不同转速匹配下的内部流动特征,并与单通道模拟结果做了对比。对单级转子特性而言,单通道模型和全圆模型间最大的区别在第二级转子,就全压升和效率来说,单通道模拟结果高于全圆周模拟结果。不同转速匹配下的结果均显示,第二级转子性能改变对转速变化更为敏感。除各级转子的良好设计,进口集流器和出口扩散器对提高对旋风机性能也很重要。     

对旋式轴流风机的轮毂结构优化设计研究

结合对旋式轴流风机的结构特点，在流动不可压、等环量流型及进出口流速为轴向的假设下，通过基元平面叶栅理论，建立了对旋式轴流风机的优化模型，用混合罚函数法求解 化结果，实例表明，优化结果能为选择设计合理的对旋式轴流风机轮毂参数提供依据。     

矿用对旋式轴流通风机扩散器结构多目标优化设计

以矿用对旋式轴流通风机为研究对象,应用粒子群优化算法对其扩散器结构设计参数进行了优化。首先,应用实验设计方法研究了通风机扩散器结构设计参数与通风机全压及效率之间的关系。研究结果表明：随着扩散器芯筒尾部半径R1的增大,通风机全压会先降低而后增高;通风机全压随着扩散器出口截面半径R2的增大而减小,随扩散器长度L1的增大而增大。通风机效率随R1、L1的增大而增大,随R2的增大而减小,且L1对通风机效率的影响最为显著。然后,以通风机全压及效率为优化目标,以扩散器结构设计参数为设计变量,应用粒子群优化算法对其进行多目标优化。
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基于CFD的空调用轴流风机内部流场研究

运用FLUENT软件对轴流通风机内部三维粘性流场进行了数值模拟,通过改变安装角、转速、进风量以及叶片径向的扭曲程度等性能参数,得到了内部流动的一些规律,并进行了性能分析和预测,为风机的内部结构优化提供了依据和方向.     

子午加速轴流风机的全三维优化设计

采用流场结构分析和叶片造型调整结合的全三维优化设计方法，对子午加速轴流风机进行了优化设计。结果表明：在不改变风机外径、转速和间隙的情况下，风机的性能得到大幅改善，设计工况下风机效率达到83．3％，提高了18．2％；风机的内部流场合理，没有明显的分离和回流；风机出口全压分布均匀，除叶片尾迹外无明显低压区；同时，风机的性能曲线比较平滑，变工况性能好；经性能实验验证，优化设计后的风机各项指标均达到了设计要求，说明该风机的全三维优化设计是成功的。     

采棉机风机内部流场数值研究

为研究采棉机风机内部流场的影响因素,采用Fluent软件对其内部流场进行了数值模拟分析,并分析了不同转速和流量工况下风机内部速度场和吸口负压场。计算结果表明:随着转速的增大,风机出风口速度、最大运输速度不断增大,吸口负压整体呈现不断增大的趋势;随着流量工况的不断增大,出风口速度、最大运输速度不断增大,吸口负压最小值减小,最大值增大。为采棉机风机性能改进提供了有效的借鉴意义。