采用混合工质的两级离心压缩机性能数值分析

运用CFD技术对某两级再生气离心压缩机的外特性和内部流动情况进行了数值研究,重点分析了静止部件内气动参数的分布情况,其混合工质的物性按实际气体计算.数值模拟采用时间推进法,应用Spalart-Allmaras 湍流模型进行封闭求解.结果表明:整机结构设计合理,在较大的工况范围内外特性参数变化平稳且效率较高,在设计点上的参数符合设计要求;级间静止部件中沿主流方向不同截面上的气动参数分布有很大的区别,由此产生次级叶轮进口处的参数畸变易造成整机气动性能的下降,气动设计时应考虑.     

氯气压缩机的高效设计方法及数值模拟结果分析

针对某企业年产7万吨的氯气压缩机,进行了基于叶轮表面速度最优分布的三元离心叶轮、扩压器、蜗壳设计及CFD叶轮内部流动分析,得出了设计方法可靠等3点结论。     

不同叶片包角的离心泵试验与数值模拟

在离心泵叶轮的基本外尺寸(叶轮内外半径、叶轮进出口宽度、叶片进出口安放角及叶片数)和设计转速相同的情况下,采用三次曲线对叶片进行造型。设计叶片包角分别为59°、75°和91°的三副离心叶轮C1、C2、C3,其中叶轮C1与传统的单圆弧叶型非常接近。三副叶轮的同台试验结果显示,叶轮C2的最高效率比叶轮C1、C3的效率高1.28%、1.43%。采用数值模拟得到设计工况下三副叶轮内的相对速度场和各流道内的载荷分布,C1叶轮内有明显的回流区,且各流道内的载荷存在较大差异。研究表明：在叶轮外尺寸相同的情况下对叶片造型设计时,存在最佳的叶片包角,单圆弧叶型不是最佳叶型。     

考虑进气预旋的离心压缩机流动的数值分析

对某单级离心压缩机内的流动进行了数值模拟.计算结果表明,扩压器内压力最大的位置出现在蜗舌附近;当进口无预旋或预旋不大时,叶轮内流动参数的周向分布和一周叶片的受力情况是不对称的;在进口大预旋条件下,除蜗舌附近的周向位置外,叶轮内流动参数和主叶片受力趋于周向对称分布.     

一种离心压缩机叶片优化设计方法

针对叶轮机械数值优化过程中常常需要大量耗时的CFD计算,发展了一种基于近似模型的优化设计方法.该方法的核心是一个用于建立样本点几何信息与其性能之间的近似模型的样本数据库.将该优化方法应用于某离心压缩机叶片优化设计,以极大化等熵效率为目标函数,在保证流量和总压比不减小的情况下,优化后叶轮的等熵效率提高了2.7%,优化后的叶片型线变得更平直,且顶部型线变化较根部明显.     

小流量工况下采用孔式机匣的离心压气机内部流场分析

实验结果表明,应用于半开式离心压气机的孔式机匣处理方式可以有效扩大压气机的稳定工作范围,而且不会降低压气机的效率。采用数值计算方法,比较了某离心压气机叶轮有无孔式机匣处理的内部流动情况,计算结果与实验结果相符。通过对小流量工况下计算结果的分析发现,孔式机匣处理结构对压气机叶片通道上部区域的流动影响显著,抽吸流量重新进入叶片通道后可以降低叶片通道入口局部的气流冲角。孔式机匣处理结构还可以抑制叶顶间隙涡,补偿抽吸掺混带来的损失。     

采用自适应观测器的离心压缩机喘振的转矩控制

提出了一种自适应的观测器,对实际中较难测量的质量流量进行估计,并以此作为反馈对离心压缩机的喘振现象进行控制。由于采用转矩作为控制量,因而不需要额外的作动机构,利用Lypunov方法证明了观测器和控制器是全局稳定的。仿真结果表明了模型和控制策略的有效性。     

采用PIV研究离心泵转轮内部瞬态流场

数字式PIV技术可以在瞬间记录下整个测量断面内的信息，从而为解决水泵转轮内非定常流动的难题奠定了良好的基础，代表着水力机械内部复杂流动测试技术的方向。本文将二维数字式PIV系统成功地应用于清水离心泵实验台，对一改型后的离心泵转轮内的瞬态流场进行了成功测量，测量结果充分表明了离心泵转轮内部流场的瞬态结构和非定常性。     

不同工况对离心叶轮内部流场特性影响的实验研究

利用激光多普勒测速系统(LDV)在设计和非设计等3种工况下对后弯闭式离心叶轮内部气流流动的影响进行了实验测量。利用测量数据对比描述了不同流量下流道出口主流速度分布的特点。径向面上的速度矢量图说明了不同进口条件下流道内气流流动产生分离的位置、强度以及发展。二次流矢量图表明流量的改变导致在垂直于主流方向引起截然不同的二次涡旋流动。     

计及尾迹宽度的轴流风机出口气流角修正方法

针对二元平面叶栅试验数据在轴流风机动叶气动计算中的局限性 ,通过将计及动叶三元效应、旋转及弯掠的损失计算模型与动叶尾迹宽度相关联 ,建立了尾迹宽度与出口气流角的几何关系 ,提出了一种有效的轴流风机出口气流角修正方法 ,该方法亦可对动叶的升力系数进行修正。