控制加载规律下的离心压缩机叶轮设计方法及数值计算

运用控制加载规律的方法对离心压缩机叶轮回转面上的叶片型线进行设计,并且与采用Bezier曲线构造法设计的叶轮子午面轮廓相结合,确定出叶片型线的三维空间坐标.并对3种组合加载规律叶轮进行了数值模拟,得出了结论.     

离心压缩机叶轮加载规律的数值研究

在非正交曲线坐标系下,运用基于同位网格技术的二维不可压SIMPLEC算法,对4种典型加载规律（前加载、后加载、中间加载和均匀加载）下,离心叶轮流道内的湍流流场进行了数值模拟,得到出口落后角和滑移系数,并以此为依据分析了各种加载规律的加功性能,得出了中间加载和均匀加载规律优于其它加载规律,适合用于离心压缩机叶轮的结论。     

单叶轮轴流通风机的叶片扭曲规律研究及薄叶型设计

针对单叶轮轴流式通风机的特点,推导出全压沿着叶轮半径分布规律与环量指数取值之间的关系式,并讨论了叶片扭曲规律、叶片弦长沿半径方向的变化趋势.明确指出设计应采用变环量设计方法,并给出了环量指数的适合取值范围.还研究了薄叶型的单圆弧设计方法.应用这种叶型设计方法和扭曲规律设计了通风机的叶片,通过数值模拟和试验测试结果表明,采用这种扭曲规律和薄叶型设计方法是合理的.     

摆动从动件单圆弧盘状凸轮机构

介绍了一种在制造工艺方面能够很方便加工的单圆弧盘状凸轮机构，对其摆动从动件的运动规律进行了理论分析和实例计算，得出了该凸轮机构具有较好的运动特性厦力输出特性的结论，从而为该凸轮机构的设计奠定了必要的理论基础。     

双圆弧齿轮不同加载方式弯曲应力有限元分析

根据任意转角位置的双圆弧齿轮齿廓数学模型运用Pro／E软件构建了双圆弧齿轮模型,采取仅在凸齿处加载和在轮齿的凸齿和凹齿处同时加载2种不同的加载方式,分别对其弯曲应力进行了有限元分析,比较了不同加载方式下双圆弧齿轮弯曲应力的分布规律。其分析结果将为双圆弧齿轮设计和制造等提供参考依据。     

离心通风机叶轮改变叶片出口安装角的性能试验研究

为了对B2/D2=0.22叶轮的高效离心通风机模型扩展应用,得到在此模型基础上大流量区压力提升,小流量区压力下降的性能,进行了叶轮叶片改变出口安装角的性能试验研究,并将改变出口安装角后得到的性能曲线的变化规律进行了理论分析和探讨。证明其变化规律与离心通风机基本理论相吻合。     

基于CFD和多目标算法的离心叶轮参数优化

为了研究叶片出口安装角和叶片数对叶轮气动性能优化的影响,对某离心压缩机叶轮建立理论数值模型,利用多目标遗传算法对模型寻优。对优化的结果圆整处理后进行参数化建模,并通过CFD叶轮在设计工况点压缩比提高3.57%,等熵效率提高0.79%,叶轮整体情况得到改善,可为离心压缩机叶轮的优化设计提供参考。     

螺杆转子齿形中圆弧—圆弧包络线啮合副的研究

圆弧-圆弧包络线是螺杆转子中应用最广泛的基本组成段。阐述了圆弧-圆弧包络线的生成原理,分别采用几何法和基于齿廓法线法的解析法,推导出圆弧-圆弧包络线啮合副的型线方程及其啮合线方程,并以SRM圆弧对称齿形、SRM-D齿形等为例,展示了各种圆弧-圆弧包络线啮合副的典型组合及其改进过程,为转子型线的后续演化提供参考。     

新型离心叶片设计方法研究

从控制载荷分布的思想出发,以叶片的几何角和半径的关系作为加载规律,提出了加载规律的参数化控制思想,发展了控制叶片加载规律的设计方法,使加载规律的概念更加明确、实施方法更加简单有效。为了研究不同加载规律对叶片性能的影响,首先设计了几种具有代表性的加载规律,对比各种加载规律,结果表明:中间加载规律使得叶片对气流的加功量主要集中在叶片的中部,为叶片的进、出口创造了良好的流动条件,气流比较稳定,流动损失较少,滑移系数较大,保证有足够的压比和较高的效率,抗喘振能力较强,是比较理想的加功方式。     

新型多翼式车载离心空调风机叶型的数值模拟分析及改型研究

针对车载空调系统中常用的多翼风机,利用三维造型软件进行几何建模,通过非结构化网格的离散化手段处理,运用计算流体(CFD)方法对机翼型叶片和单圆弧型叶片风机的内部流场分别进行了数值模拟计算,对比计算和试验结果,验证了计算方法的准确性,分析流场的压力及效率特性,并提出了新型的叶片型线,将新型的叶片计算结果同前两种叶型计算结果进行对比,通过空调通风试验风机的结果对数值模拟的结果作误差分析比较,结果表明,最佳工况点附近误差小于10%,模拟风机效率提升4.6%,充分说明改进叶片性能提高。     

离心式叶轮内部流动数值模拟方法的研究综述

对90年代以来离心式叶轮内部流动数值计算方法进行了综述，包括控制方程及其简化、湍流模型、计算技术以及CFD商业软件的应用。阐述了国内外学者在这些方面的研究进展，并对离心式叶轮内部流动数值模拟的发展进行了展望。     

机载蒸汽压缩系统中离心叶轮的性能模拟及其研究

针对机载蒸汽压缩系统离心叶轮的性能进行了研究,并通过改变其主要参数得到不同的叶轮,对它们进行了数值模拟。结果表明:适当提高转速可以提高叶轮的压比,获得较高的等熵效率;利用大尺寸低转速离心压缩机理论的叶片数经验公式计算的叶片数不适合此类离心叶轮,实际叶片数目要比经验公式计算出来的小一些;叶片出口角度设计在60°以上时,叶轮具有较高的等熵效率;中间加载规律相比其它加载规律所生成的叶轮具有较大的压比和效率,喘振裕度大,喘振流量小,流场速度分布均匀,有很高的流通和做功能力,是理想的加载规律。研究的方法和结果对高转速机载蒸汽压缩机有一定的参考价值。     

叶顶间隙对离心叶轮性能影响的数值模拟

对5个不同叶顶间隙下离心叶轮通道中的流动情况进行了数值模拟,得到了不同间隙时叶轮的效率、压比随质量流量变化的性能曲线,分析了间隙对叶轮性能的影响。     

不同宽度无叶扩压器与半开式离心叶轮匹配特性数值模拟

考虑到扩压器与叶轮的匹配特性,本文对不同宽度扩压器的半开式离心叶轮流道的性能与流动结构进行了分析。通过数值建模与全工况的性能计算,对比了数值计算性能与实验性能,验证了数值方法的可靠性。在此基础上,调整扩压器宽度,发现适当减小扩压器宽度可以使叶轮出口流动趋向均匀,进而抑制扩压器盖侧回流,改善整个流道的性能;尤其是在小流量工况下,可以有效提高离心叶轮流道的效率和压比。同时发现,不同宽度扩压器对叶轮叶顶泄漏流有一定的影响,进而影响叶轮的性能。     

离心通风机叶轮内部流场数值模拟

采用流体计算软件NUMECA,对一离心通风机叶轮进行了数值计算。结果表明叶轮设计流量大于系统所需流量,实际工作时叶轮在失速工况下运行,内部的流动分离现象十分严重。     

Ghost离心叶轮内部湍流流动数值模拟

应用FLUENT软件对Ghost离心叶轮内部湍流流动进行了数值研究,其中湍流模型采用雷诺应力模型(RSM),转子和定子的耦合采用混合平面模型(MP).计算结果与Johnson的试验结果基本一致,表明了RSM能较好的预测离心叶轮内的湍流流动.分析了离心叶轮内部的湍流流动特性,表明边界层内的二次流对低能流体的输运,使叶轮出口形成"尾迹一射流"现象,同时尾迹区的存在造成能量的损失,且尾迹区位置取决于无量纲数Rossby数.     

离心压缩机叶轮内部流场的数值模拟

利用Fluent软件建立叶轮轴向截面流道内流体模型，采用simple算法进行仿真计算，取不同的叶轮出口角和进口角的叶轮来进行模拟，得出不同几何结构的叶轮的内部流场的速度、雷诺数和压力的变化规律，找出了最优的几何结构，进而提高了离心压缩机的效率。     

基于流场计算的螺旋离心泵叶轮静力学分析

为研究螺旋离心泵叶轮结构的振动特性,首先建立螺旋离心泵内部流场三维模型,对设计工况下的螺旋离心泵内流场进行了定常数值模拟,得到了叶片表面的压力载荷分布;建立叶轮有限元模型,以螺旋离心泵全流道三维定常数值模拟计算结果为基础,利用顺序耦合技术进行了有预应力的叶轮静应力分析和模态分析,结果表明:叶轮的最大应力出现在叶片进口的轮毂处,叶轮强度满足设计要求;叶轮最大的形变区域出现在叶片进口的轮缘处;叶轮的变形域随着频率的增加而增大;叶轮的各阶固有频率远大于泵的运行频率,因此在运行过程中不易发生共振现象。