离心泵叶轮上水力径向力的分析

对离心泵叶轮和蜗壳这间的水力相互作用进行了理论分析。考虑了叶轮叶片不能准确地引导流体流过叶轮，而且对蜗壳中的流动进行了准一维处理，理论模型确定了叶轮出口的流量扰动和合力。用该模型计算了叶轮上水力作用力扰动、压力分布和径向力；并给出了理论计算结果和实验研究结果的比较。     

循环泵蜗壳借用设计的实例分析

叶轮与蜗壳的匹配特性对泵的性能参数影响很大,对不同叶轮与同一蜗壳的匹配进行设计验证,即通过借用蜗壳来匹配不同叶轮达到不同的设计参数,满足不同工况的参数要求,达到整体降低产品成本的目的。     

汽车电子水泵蜗壳与叶轮轻量化模型的强度分析

在对汽车电子水泵的蜗壳和叶轮进行轻量化设计后,需验证轻量化模型是否满足工作强度要求。现采用流固耦合的方法,对蜗壳和叶轮模型进行强度校核分析。首先,在有限元分析软件ANSYS Workbench中对电子水泵内部流场进行仿真分析,获得蜗壳与叶轮的静压分布图;随后,通过FSI接口实现流场与结构场之间的数据传输,进而完成蜗壳与叶轮的静态结构压力分析计算。计算结果表明：蜗壳的流场压力由基圆向外依次递增,在蜗壳出口处压力值最大,叶轮的流场压力由轮毂向外依次递增;经静态结构分析得出,蜗壳的隔舌处受到的最大等效应力为4.46 MPa,叶轮的下盖板外圆处受到的最大等效应力为19.619 MPa,均满足强度要求。     

系列化双吸硫酸风机通用蜗壳的设计及性能分析

运用CFD软件NUMECA对某双吸硫酸风机系列化叶轮中的最大流量叶轮和最小流量叶轮进行数值计算,进而根据计算结果设计系列化叶轮通用的蜗壳。采用自由运动速度法分别设计常用的易于制造的圆形蜗壳和方形蜗壳进行性能对比。通过计算对比发现方形蜗壳比圆形蜗壳效率和压比均较高,具有较好的变工况性能。设计系列化叶轮通用的蜗壳有助于减少蜗壳数量,降低生产成本。同时用数值模拟的设计方法具有方便快捷、成本低、调整性好等较多优势。     

低噪声离心通风机最佳蜗壳结构的确定

提供了一种确定低噪声离心通风机蜗壳结构的方法。通过对现有的一台离心通风机的改造——对进风口以叶轮进口速度分布均匀性为优化目标进行优化设计；采用改变蜗壳宽度的办法，对其进行回归正交设计，得出Ａ声压级与蜗壳相对宽度的函数关系式。并用求极值方法得出噪声最小的蜗壳宽度。计算结果与试验结果吻合较好，与原蜗壳相比降低噪声３．５ｄＢ（Ａ）。     

低噪声离心通用机最佳蜗壳结构的确定

提供了一种确定低噪声离心通风机蜗壳结构的方法。通过对现有的一台离心通风机的改造－对进风口以叶轮进口速度分布均匀性为优化目标进行优化设计；采用改变蜗壳宽度的办法，对其进行回归正交设计，得出Ａ声压级与蜗壳相对宽度的函数关系式。并用求极值方法得出噪声最小的蜗壳宽度。计算结果与试验结果吻合较好，与原蜗壳相比降低噪声３．５ｄＢ（Ａ）。     

后置蜗壳斜流风机整机数值模拟

使用商业软件Numeca的Fine／Turbo模块，对包含斜流叶轮与蜗壳一体的斜流风机进行整机计算。对一斜流风机在设计转速下不同工况点进行了数值模拟，并与试验结果进行了比较，吻合较好。通过特定截面的不同流动图谱，证实了蜗壳、叶轮相互作用引起的整机流场的不对称性。研究结果表明，叶轮内部叶顶间隙区二次流动和叶轮与蜗壳相互作用引起的涡系是影响斜流风机效率的主要原因。     

船用离心通风机降噪的试验研究（二）——吸声蜗壳对噪声的影响

在研制低噪声船用离心通风机过程中，对叶轮型式和蜗壳结构进行了试验研究。本文介绍了采用吸声蜗壳，改变蜗舌间隙、进风筒套口深度以及风机叶轮与蜗壳的合理匹配来降低风机噪声的方法，取得了良好的降噪效果。     

蜗壳与叶轮相对位置对多翼离心风机性能的影响

为探索蜗壳与叶轮轴向相对位置对多翼离心风机气动性能的影响,在保持其它参数不变的情况下,分别对仅改变蜗壳前端面与叶轮前盘间距、仅改变蜗壳后端面与叶轮后盘间距的改造风机进行数值计算,然后选取2个阶段中性能较好的方案进行组合从而确定最佳的蜗壳与叶轮轴向相对位置。研究结果表明:当叶轮出口宽度和蜗壳总宽度的相对值为0.81时其气动性能最佳,与原风机相比,效率提高了2.34%,静压提高了3.61%,噪声下降0.75 dB。     

双吸双流道泵流动特性研究

为探讨双吸双流道泵的内部流动规律,本文基于CFD性能预测方法,计算泵在不同时刻和不同工况下的速度-压力分布,探讨其蜗壳喉部的速度分布和蜗壳内部的压力脉动。研究结果表明:叶轮进口处的流动状态与普通叶轮相差较大,在流道的工作面上存在脱流和旋涡。叶轮流道旋转至隔舌左侧靠近蜗壳出口时,叶轮流道以及蜗壳喉部的速度-压力分布均匀。各监测点为低频振动。此项研究可为进一步优化此类泵提供一定的参考。     

蜗壳内水力损失模型的研究

通过对蜗壳内水力损失模型的分析,建立了蜗壳内水力损失的数学表达式,指出蜗壳内的水力损失为叶轮出口几何参数及蜗壳喉部面积的函数,其大小受叶轮与蜗壳间匹配关系的影响,并以此为依据,利用面积比原理对建立的数学表达式进行了修正.最后将该数学表达式应用于离心泵整机的优化设计,得到了较满意的结果.     

水泵性能曲线平坦改陡降性能改进研究

本研究对端吸泵12个基型叶轮、蜗壳进行了水力计算校对,并做了匹配性校核,重新设计了蜗壳。减少第Ⅷ断面面积,使叶轮与蜗壳的匹配性值高效流量点在额定点附近,使得流量-扬程曲线平坦改陡降,解决了客户调频使用压力不易控制的问题。     

出口角对离心油泵性能影响的理论研究

利用流体力学基本理论，研究了不同粘度下出口角对65Y60型离心油泵性能的影响。结果表明，液体粘度增加使离心油泵性能下降的根本原因是泵水力效率和机械效率随粘度增大而大幅度下降造成的。当液体粘度较低时，叶轮对离心油泵性能的影响是主要的；当液体粘度较高时，蜗壳对离心油泵性能的影响是主要的。当液体粘度较高时，叶轮扩散损失、叶轮摩擦损失、蜗壳水力损失和叶轮圆盘摩擦损失是离心油泵的主要能量损失。计算得出的不同粘度下出口角对泵性能影响的规律与实验得出的变化规律基本一致。     

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。     

斜流叶轮轴向蜗壳内流匹配分析

斜流风机采用轴向入口方式的蜗壳设计使机构更紧凑.考虑蜗壳与斜流叶轮整体匹配设计中内流增效减损机制,按照气体自由流动轨迹设计蜗壳型线;通过内流匹配分析,比较了流叶轮对称和不对称两种轴向蜗壳入口方式,不对称蜗壳静压分布较好;单向涡流束取代了对称蜗壳中的双向涡流,从而避免了由于双向涡流引起的中间层的分离,减少了耗散损失,提高了外特性性能.在此基础上设计了几种轴向非对称蜗壳,比较了小直径轴向内蜗壳斜流风机采用无叶扩压器和有叶扩压器两种配置方案的内流场.指出了斜流叶轮设置导向叶片扩压器有利于提高风机性能,因此在斜流风机中推荐使用叶片扩压器.     

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。     

改变叶轮与蜗壳相对安装位置对双吸多翼风机性能影响的试验研究

以中央空调末端装置中广泛使用的双吸前向多翼离心风机为研究对象,设计了叶轮与蜗壳安装位置可调的试验装置,试验研究了改变叶轮与蜗壳安装位置对风机性能的影响,并进行了初步的分析。研究结果表明:对于本文研究的风机,叶轮中心与蜗壳几何中心相重合的位置不是最佳位置,两者合适的相对安装位置能使风机在设计转速下风量提高6.08%,总效率提高2.4%,噪声降低0.8dB(A)。     

氟塑料离心泵蜗壳内壁不平整度对泵性能的影响

以扭曲叶片叶轮氟塑料离心泵IHF150-125-250为研究对象,分析扭曲叶片叶轮氟塑料离心泵蜗壳宏观上内壁不平整度对泵性能的影响。运用流场计算软件Fluent,对建立的氟塑料离心泵蜗壳内壁磨损后内壁不平整度的物理模型,进行了不同工况下内部流场数值模拟,得到了离心泵蜗壳和叶轮内的速度、压力等云图的分布及数值模拟实验数据,分别与磨损前进行对比分析。结果表明:宏观上的磨损后的扭曲叶轮氟塑料离心泵的扬程和效率均比磨损前有所下降。     

半开式叶轮离心泵的效率优化与分析

为了提高半开式叶轮离心泵的水力效率,应用速度系数法对半开式叶轮离心泵的水力效率进行了优化,并采用k-ε湍流模型和标准壁面函数对离心泵进行了数值模拟,仿真分析了蜗壳和叶轮顶端问不同间隙以及不同叶片数对离心泵水力效率的影响。研究结果表明,当蜗壳与叶轮顶面的间隙为0．5mm,叶片数为6时,离心泵的效率较好。     

离心泵蜗壳与叶轮间隙对泵组振动的影响

本文以某型单级离心泵作为研究对象,计算得出几种不同蜗壳与叶轮间隙条件下的流场脉动激励力,仿真预测泵组机脚的振动加速度响应并与实验结果对比验证,探究蜗壳与叶轮间隙对泵组振动的影响规律,为离心泵在设计阶段提供有益参考。