完全可逆地铁风机的三维优化设计

采用试验设计、流场结构分析和叶片造型调整相结合的方法,对完全可逆地铁风机进行三维优化设计。结果表明在不改变风机外径、转速和叶尖间隙的情况下,风机的性能得到大幅改善。设计工况下,风机正转全压效率达到82.3%,比初始设计提高9.1%;风机反转全压效率达到79.1%,比初始设计提高3.3%;风机的内部流场合理,没有明显的分离和回流;风机出口低压区得到明显改善。风机的性能曲线比较平滑,变工况性能好;经性能试验验证,优化设计后的风机各项指标均达到了设计要求。     

多翼离心通风机全流场数值模拟与性能预测

针对多翼离心通风机建立全流场整机模型,采用计算流体动力学方法对其在设计工况下的内部三维流场进行了定常数值模拟,揭示了其内流场的基本特征,通过试验验证了数值方法的可靠性,并预测了多翼离心风机的多工况性能。     

单级后置导叶轴流通风机内部流场数值模拟与优化

借助FLUENT流动分析软件,根据计算流体力学理论,对一单级后置导叶轴流通风机的内部流场进行了全三维数值模拟,同时求解了叶轮、导叶（动区／静区）流场,获得了风机内部流场中重要的流动细节及规律,并在此基础上对该风机进行了流线型优化设计,使全压效率从74．12％提高到了77．11％。     

空调贯流风机湍流流场的数值模拟

以某型号空调用贯流风机为研究对象,建立其整机二维全流场整机模型,采用数值模拟方法对其在设计工况下的内部湍流流场进行了数值模拟,着重分析了贯流风机速度场、压力场及重要湍流参数湍动能的分布规律,揭示了贯流风机内流场的基本特征。分析结论可为贯流风机的优化设计提供参考,对提高其整体性能具有工程应用价值。     

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.     

高性能地铁用轴流通风机的研制

应用全三维Ｅｕｌｅｒ数值解这种技术，在Ｈ网格中求解整级风要的全三维流场，对高压头，高流通能力，高效率和低噪声的地铁用风机进行全三维正例题设计。Ｎｏ产样机的进，出气试验表明其性能优于德国的ＷＯＯＤＳ风机的同类产品。     

某永磁电机冷却风机优化设计

针对某永磁电机冷却风机功耗大的问题，进行了风机优化设计的研究。首先对原机进行参数化建模，按照几何特征将设计变量分为4个特征组，将叶型通过5个控制点样条曲线化，借助几何约束调整叶型；通过CFX软件采用雷诺平均N-S方程求解风机流场得到原型机的气动性能参数，与试验结果进行验证对比；在此基础上，通过循环迭代法与响应面法联合优化的方式依次优化4组参数，最后将全参数进行响应面法二次拟合，最终确定了风机的最优组合方案。结果表明，优化后的风机在额定流量下，风机静压提高了10%，全压效率提高了6.7%，风机性能整体显著提高；叶轮进出气得到明显改善，流道内流场更加流畅，所提出的优化方法可为离心风机的优化改进设计提供参考。     

轴流通风机气动性能诊断技术

应用全三维Ｅｕｌｅｒ方程数值解这种ＣＦＤ工具，在Ｃ－Ｈ网格中求解整个风机的全三维流场。据此来诊断风机气动设计，以仿ＮＡＣＡ某高压高效风机为例进行了诊断，结果表明此技术在风机设计，验算中具有很大的实用价值。     

离心风机现代设计方法研究

提出一种新的离心风机现代设计方法,它包括３部分内容：①以现有的工程设计为基础;②利用正在发展的技术来进行离心风机气动力优化设计;③用现场性能试验进行考核。其中,关键和难点是三维粘性流场数值模拟。按此方法研制出多种样机,气动和噪声性能均有明显提高,证实这种方法是正确的。     

新一代核级离心通风机气动设计与数值优化

本文采用离心通风机现代气动设计方法,选用效率高、噪声低的后弯叶轮,对核级风机进行初步设计并对风机内部流场进行三维数值模拟。通过分析风机全压、效率及内部流场,分别对风机叶片数目、叶片进口角、进口加速系数等参数进行优化,优化后风机效率达到87.74%,全压5 328.6Pa,符合设计要求。样机的性能测试结果表明,在设计工况下,离心风机的效率可达87%以上,数值模拟与试验结果符合,所设计的离心通风机效率、全压符合实际核电站大气安全壳内通风系统的使用要求。     

基于CFD的离心通风机结构优化方法与试验对比

利用三维数值模拟的CFD方法,对某型号离心通风机的内流特性进行了分析,找出其结构存在的问题,运用CFD方法对其叶轮结构进行了优化设计,将改进前后的内流特性进行了数值和试验对比。结果表明,通风机的叶轮形状对其性能有明显影响,在改动较小的情况下,可显著提高通风机性能。     

轴流风机后导叶三维数值优化设计方法及其应用

基于轴流风机安装后导叶能明显改善性能,但用目前使用的二维理想的工程方法无法设计良好导叶,必须通过大量后导叶安装角试验,才能改进使用。本文提出轴流风机后导叶三维数值优化设计方法,并用于一个商用风机,设计工况全压和全压效率均提高13%,有很好的变工况性能;本文还对比了用传统工程方法设计的后导叶的性能。     

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。     

基于虚拟正交试验的发动机冷却风扇设计参数优化

汽车冷却风扇的设计参数决定其工作性能,进而对整车散热性能有直接影响。采用计算流体力学的方法,分析风扇轴向伸入距离、风扇与风扇罩径向间隙和风扇旋转中心偏移距离三种不同参数对散热器进风量和风扇有效功率的影响规律。在此基础上,通过虚拟正交试验的多目标耦合分析,得到风扇设计参数的优化方案。并通过数值仿真与整车热平衡试验对优化方案进行验证。结果显示,优化后车型在模拟爬坡工况下,散热器,冷凝器进风量和风扇有效功率分别提升10.89%、4.08%和12.78%,发动机表面温度降低0.91℃,发动机舱散热性能显著提升,内部温度分布状况明显改善。     

轴流引风机进气箱不同配置的性能比较

对大型电站动叶可调轴流引风机进气箱内部三维流场进行了数值模拟,比较了进气箱几种不同配置时进气箱出口压力损失和速度分布,分析了内部流动损失的原因,计算结果为进气箱结构的优化设计提供了参考.通过与实验结果比较,计算结果验证了数值计算的精度.     

基于数值优化方法的轴流压气机叶片设计与分析

基于商业软件NUMECA的叶轮机械全三维优化设计平台Design3D,采用三维N-S方程流场计算、网格自动生成、三维叶片参数化造型与遗传算法寻优相结合的方法,对一跨音速轴流压气机叶轮进行了三维叶片型线优化设计.优化目标是在流量、总压比不减小的情况下,降低总压损失,以提高其整体效率.优化叶片与原叶片相比,总压损失显著降低,等熵效率提高了1.285%,同时总压比和流量也都得到了提高.通过流场分析,可以看出优化叶片性能的提高主要是源于中上部叶展区域的总压损失的减小,而总压损失的减小则主要归功于分离区的减小和激波的削弱.     

基于CFD的空调用轴流通风机性能预测及试验对比

利用商业计算流体力学(CFD)软件对某空调用轴流通风机的空气动力性能和三维流场进行了数值模拟,揭示了其内部流场的基本特性,对空气动力性能进行了预测.将预测结果与试验数据进行了对比分析,结果表明数值模拟计算方法是可行的,同时可为空调用轴流通风机优化设计提供依据.     

大功率机车用轴流冷却风机叶轮气动性能优化

本文基于人工神经网络代理模型对某大功率机车用轴流冷却风机叶轮进行优化设计。采用S-A湍流模型和求解三维雷诺平均N-S方程分析叶轮内部流动,以叶片中弧线进口角、出口角和叶片的安装角为设计变量,优化目标函数选择效率和静压升。设计点采用随机离散层取样方式,在几何参数的设计范围内生成样本并进行三维流动分析,以得到目标函数的模拟值;取不同自由参数可变范围,多次优化。优化设计结果与原始模型相比提高效率1.5%,静压升提高87Pa,其非设计点性能也均有所提高,满足设计需要。     

集流器形式对轴流式风机性能影响的研究

采用CFD数值模拟方法研究了不同结构形式集流器对大型轴流式风机性能的影响.计算得到了风机压升和效率随流量变化的性能曲线,对比分析了不同结构形式集流器对风机性能影响的原因,为合理设计与选择集流器形式改善风机性能提供了依据.