双凹槽叶顶轴流风机噪声预估及叶片静力结构分析

叶顶结构型式对轴流风机性能、噪声及叶片静力特性等均有一定影响。以OB-84型带后置导叶的轴流式通风机为对象,采用Fluent数值模拟软件及Ansys有限元分析模块,通过比较开槽前后风机轴功率的变化探讨双凹槽叶顶结构的节能效果,分析了原叶顶及双凹槽叶顶下风机噪声及叶片的静力结构特性。研究表明:双凹槽叶顶下风机轴功率有所下降,设计工况下轴功率较原叶顶时下降了3.96%,可在一定程度下降低风机的能耗;双凹槽叶顶下风机噪声有较大幅度提高,设计工况下噪声较原叶顶时增长约14.88%,给风机正常运行带来不利影响;不同叶顶下叶片的静强度校核结果均满足要求,即采用双凹槽叶顶结构不会引起叶片的变形及断裂失效。     

周向弯叶片对动叶可调轴流风机气动性能影响的数值模拟

为了有效改善轴流风机气动和声学性能,以带后置导叶的OB-84型单级动叶可调轴流风机为对象,利用Fluent软件和Ansys有限元分析模块,对比叶片弯曲前后风机的气动性能和内流特征,分析其静力结构特性并进行了噪声预估。结果表明:叶片弯曲后风机全压提高,大体积流量侧气动性能改善效果明显,设计工况点前弯3.0°性能提升最佳,全压和效率分别提升了3%和0.16%;前弯叶片增大了叶根区轴向速度,延缓了叶根区分离流动的出现,提升了叶片中下部做功能力,减小了叶顶区吸力面与压力面间的压差,有效抑制了叶顶泄漏流的产生;弯曲叶片对降低声功率级影响较小,但可缩小高噪声区分布,从而降低风机噪声。     

电场对液滴界面张力及动力学特征影响的研究进展

电场是改变液滴界面张力的重要因素,施加不同类型的电场对驱动微流体运动、变形、分裂及合并等行为起着至关重要的作用,该技术广泛用于微液滴操控、电子显示和原油脱水等领域,并具有潜在的应用前景。文中综述了电场作用下微液滴气-液、气-固与液-液交界面张力的变化,分析了与界面张力对微液滴运动学行为影响相关的实验现象及模拟成果;指出电场作用下气-液交界面处表面张力的变化趋势,因实验及模拟方法不同目前仍存在较大争议;探讨了直流电和交流电对电润湿过程液滴铺展的不同影响和液滴形态振荡特征;分析了直流电、交流电及电脉冲对电破乳过程中液滴运动行为的重要作用。总结了电场对液滴界面张力影响研究中存在的问题,并提出了值得进一步深入研究的可能方向。     

某超超临界1000 MW锅炉生物质与煤粉混烧数值模拟及优化

文章以某电厂1 000 MW超超临界四角切圆煤粉锅炉为研究对象,研究了煤粉和生物质不同混烧比对炉膛内温度场、燃料燃尽率和渣量的影响。研究结果表明:在炉膛整体输入热量近似相同的情况下,随着混烧比的增加,炉内温度场无明显变化;混烧生物质后,出口处的可燃物含量比单独燃烧煤粉时要低,当混烧比为20%时,炉膛出口处的CO平均体积分数为0.06%,固体可燃物的含量为0.002 kg/m3;随着混烧比的增加,落入炉膛冷灰斗中的渣量逐渐增加,混烧比为20%的渣量比单独燃烧煤粉时增加了12倍。文章针对锅炉混烧煤粉与生物质时渣量过大的问题,进行了优化设计。优化方案一是将生物质投放在最上两层的制粉系统中进行燃烧;优化方案二是将二次风总风量的5%增加到托底二次风处,两种优化方案的渣量均降低了85%以上。     

基于熵产理论的离心风机性能优化

基于三维椭圆形控制方程及熵理论,对电厂常用的G4-73型后向式离心风机进行数值模拟及熵产计算,并进行了实验验证.研究发现,叶轮体内熵产最大,且湍流耗散为风机熵产的主要来源,黏性耗散所引起的熵产几乎可以忽略.采用优化理论对叶轮参数进行优化,并分析比较优化前后的风机熵产及动力学特征.结果表明,优化后叶轮和蜗壳内熵产明显降低,流动得到改善;风机的全压升高、高效区拓宽,且流量越大,全压增长的幅值越大.最高效率点附近,风机全压和效率分别提高68 Pa和0.5个百分点.叶轮结构参数的优化对电厂的节能增效、解决风压不足和CO2减排等关键问题具有重要的现实意义.     

混合发电技术模式及应用研究

多能源综合利用形式的混合发电对于提高能源利用效率、实现低碳环保经济具有重大意义.分析了风能与太阳能、燃料电池与燃气轮机混合发电技术的研究进展和应用情况,并对其他混合发电模式的技术特性进行了探讨,论证了混合发电技术的优越性.     

第一级叶轮单动叶安装角异常对动叶可调轴流风机性能的影响

轴流风机动叶安装角的调节效果是影响风机气动性能和稳定性的重要因素之一。采用数值模拟方法对某两级动叶可调轴流一次风机进行了全三维定常计算,探讨了第一级叶轮单叶片安装角发生正、负向不同偏离度对性能曲线、内流特征和噪声的影响。结果表明,异常单动叶安装角发生小角度偏离时,风机的全压和效率、湍动能及声源功率级均变化不大;随偏离度?βy增加,全压和效率显著恶化,湍动能和噪声的强度增强,其影响范围扩展至多个流道,且受影响区域扩展的方向与叶轮旋转方向相反。额定流量下,小角度正向偏离时的风机性能略好于负向情形,而大角度时其湍动能梯度变化剧烈,噪声影响区域显著增大。     

叶顶间隙对轴流式叶轮机械性能及噪声的影响研究进展

在轴流式叶轮机械中转子与机壳之间存在一定的间隙,该间隙的大小对叶轮机械的全压、效率和噪声等均有很大影响。结合近年来在叶顶间隙领域开展的研究,详细综述了国内外在叶顶间隙对轴流式叶轮机械性能及噪声的影响等方面的研究进展,并对叶顶间隙在今后的发展方向进行了展望,为叶轮性能的优化提供参考。     

基于积分法的热非平衡效应下剪切液膜流的表面波演化模型

当液膜表面同时存在热非平衡效应和切应力作用时,引发液膜流动不稳定的扰动及其影响将更为复杂。基于边界层理论,通过建立气液界面受热非平衡效应和切应力耦合作用的液膜流动的理论模型,采用包含弱非线性项的积分法,推导出热非平衡效应下剪切液膜流的表面波积分演化模型,模型中包括了相变强度、切应力、雷诺数和倾斜角度等不同参数的影响,为分析复杂边界条件下的液膜流的演化特征和稳定性提供了一种可借鉴的理论模型。     

整流板对T型分流三通管局部阻力特性影响的数值研究

三通管的阻力特性对管网系统的流量分配及经济输送有着显著影响。以某电厂热一次风管道中的T型分流三通管为研究对象,采用Fluent软件对安装整流板后的三通管道进行数值模拟,分析不同形式整流板对三通管内流体阻力特性的影响,并通过能量耗散分布分析了整流板的减阻机理。模拟结果表明:安装整流板后,侧支管局部阻力系数ζ01明显减小,其中基于流场特征确定的方案3减阻效果最好;整流板高度对ζ01影响较大,当流量比q较小时,ζ01随整流板高径比h增加而减小;q较大时,随h增加,ζ01先减小后增加,其中h=0.38时减阻率最大,为40.6%;整流板长度对ζ01影响较小,q较小时,ζ01随整流板长径比l的增加小幅度降低;q=0.6时,随l增加,局部阻力系数先减小然后趋于不变,其中l=3.13时减阻率最大,为40.2%;q较大时,随l增加,ζ01略微增大。