风机叶片中线的构型方法研究

介绍并分析了用自由曲线构造叶片中线的思路和方法，研究了几种典型的自由曲线型和主要特性。     

可逆式轴流风机叶片设计新方案的探讨

重点探讨了正反向性能完全相同的可逆式轴流风机叶片设计新方案。首先,通过对现阶段可逆式轴流风机叶片性能试验数据的分析比较,得出已有的和正在研究的正反向性能相同的双对称叶型并不能令人满意的结论,由此论述了正反向最大升力系数值可望提高１０％以上的指标及其途径;其次,提出了一种正反向组合叶片的全新的设想。它具有可以充分利用现成、成熟叶型等众多优点,还可望继续提高其性能指标;第三,对应用正向前弯动叶片的可行性论证表明,在保证射流风机正反向推力相等的前提下,正向最大升力系数值可望进一步提高１０％以上。     

扭曲变截面风机叶片的几何展开

用叶型曲线将扭曲线变截面风机叶片风割为若干条状区域,对每一区域进行三角剖分,并将所有的三角平面展开在同一平面上,得到叶片的初始展开平面,然后用样条曲线逼近该图形的伦廓线,从而得到叶片的展开图。     

大型轴流风机叶片的气动弹性数值分析研究

在叶轮机械的流固耦合中以弹性体流固耦合问题最具难度。在这类问题中,需要考虑叶片在运转过程中的弹性变形与振动对流场的影响以及振荡流场的反作用。以北京地铁18号专用轴流风机为例,在考虑叶片变形和流场之间相互影响的耦合状态下,探讨机叶片气固耦合问题的计算方法。采用CFX软件进行流场计算、ANSYS软件进行结构计算,以MFX- ANSYS/CFX为数据耦合平台,应用弱耦合分区法对风机叶片的气动弹性进行数值模拟分析。并与不考虑叶片弹性变形的情况进行对比,发现考虑气动弹性的最大应力几乎是不考虑气动弹性的最大应力的两倍,相应的安全系数相差较大,不考虑叶片的气动弹性容易高估叶片结构的安全性。分析考虑弹性变形对叶片结构安全性的影响,说明叶片的气动弹性分析的必要性和重要性。     

风力发电机风轮叶片三维有限元建模研究

随着风力发电机单台功率的不断提高,风轮叶片越来越大,为达到增加强度和减轻质量的目的,叶片的铺层设计越来越复杂,致使层合材料沿叶片弦向和展向分布极不规律,这给风轮叶片的三维有限元建模带来了很大的麻烦.针对这个问题,给出了一种建立有限元模型的方法,通过坐标转换、铺层判断等子程序,自动完成层合单元的属性设置.该方法并未针对具体的风机型号及具体的有限元计算软件设计,因此具有一定的通用性.     

基于PRO/E的轴流风机叶片建模技术研究

利用PRO/E软件生成轴流风机叶片三维模型的方法和技巧,针对工程上叶片造型过程中遇到的难点和问题,提出了解决的方法和技巧,使建立的三维模型与实际铸造模型一致,从而提高数值模拟结果的准确性与可靠性。     

翼型叶片精确参数化建模的研究及应用

从理论上分析了抛物线、单圆弧和双圆弧型翼型中心线方程,推导并更正了双圆弧中心线翼型的前、后缘方向角的取值规律。阐述了翼型叶片截面的参数化建模方法,利用微分的思想,通过中心线分割点的弧长值求得了对应横坐标,从而获得了更加精确的翼型叶片上、下轮廓控制点坐标参数化计算方法。在此基础上,开发了翼型叶片截面参数化绘图程序,实现了叶型截面的精确自动绘制。     

基于UG与MATLAB的风机叶片建模方法研究

通过UG实体建模绘制出风机叶片翼型的样条曲线,在曲线上拾取关键点并进行分析和处理,再利用MATLAB对点坐标进行图形变换,得到相应坐标。将数据导入UG,利用UG的样条曲线功能建立各截面的翼型曲线。最终通过扫掠截面线和所建立的引导线建立风机叶片的三维实体模型,为风机叶片的深层次研究打下基础。     

通风机叶片中线的计算机辅助设计

通风机叶片在原始叶型选定后,叶片形状只能由叶型中线确定。比较了几种曲线拟合叶型中线的结果,提出了采用Ｂｅｚｉｅｎ曲线拟合叶型中线的方法,并实现了计算机对叶型中线的设计及各点叶片角的计算。它为叶片的计算机辅助制造提供了相关的参数。     

轴流风机叶片轻量化及耐磨性研究

轴流风机叶片作为风机最重要的部件,其轻量化和耐磨性也逐渐成为重要的研究方向。本文根据某项目轴流风机的设计要求,重点从选材、成型工艺、强度计算等方面对轴流风机叶片的轻量化和耐磨性综合地进行了研究。研究结果表明:采用铝合金或碳纤维复合材料,通过一定的工艺制备的叶片可以达到轻量化和耐磨性的要求。从有限元计算结果来看,两种材料制备的叶片均可满足项目设计要求。     

基于ANSYS的轴流风机叶片模态分析

针对轴流风机运行中,常常碰到由于叶片的共振而产生的破坏性事故。本文通过建立叶片有限元模型进行模态分析得到叶片的各阶固有频率及相应振型,同时计算了考虑离心力影响下叶片动频率及相应振型。分析了可能产生共振的频率,为轴流风机的结构改进、结构优化以及动力修改提供理论依据。     

静叶可调轴流风机振动分析及解决措施

风机是锅炉设备中最关键的辅机,风机如果不能安全稳定地运行,将导致机组发生非计划停运或减负荷运行。因此,迅速判断并解决风机的故障,是锅炉连续安全运行的保障[1]。在风机运行中,振动是引起风机故障的主要原因之一,风机的许多问题都是因振动引起,如裂纹、轴承损坏、螺栓松动等。当然,过大的振动本身也属风机故障。而造成振动偏大的基本原因主要有：叶轮不均匀磨损和积灰、联轴器损坏或中心不对中、轴承损坏或有缺陷、联结螺栓松动、支撑部件刚度不足等。本文以某电厂静叶可调轴流风机发生的振动为例,详细叙述了对可能引起振动原因的检测及相应的解决措施。     

轴流风机叶片展向结构变化对性能影响的数值分析

基于电站风机裕量普遍较高的现象,本文以OB-84轴流风机为对象,采用Fluent模拟了叶顶切割和轮毂加粗后的风机性能,分析了2种改造方式对风机性能、内流特征及轴功率的影响。结果表明:体积流量qv≥33 m3/s时,叶轮改造后的全压和效率均随叶高减小而降低,但轮毂加粗后的风机性能优于叶顶切割情形;qv<33 m3/s时,2种改造方式均可使不稳定区变缓甚至消失;叶轮改造后动叶总压升系数小于原风机,但导叶扩压能力增强,且叶轮改造能改善中小流量下风机噪声特性;叶顶切割后,轴功率均小于原风机;在高于设计流量下,与原风机相比,轮毂加粗后的轴功率呈减小趋势,但叶顶切割方式的降幅更大。     

叶片弯曲对微型轴流风扇气动性能影响的数值研究

将弯叶片技术运用于微型轴流风扇,并通过CFD数值模拟的手段研究了各种形式的弯叶片的气动特点.研究结果表明,微型风扇中弯叶片的作用主要体现在小流量工况:叶片适当地前弯能有效地抑制叶顶分离涡的形成,这有助于延缓"失速"的产生、降低能量损耗、扩大风扇的稳定工作范围;叶片后弯易加剧叶顶分离涡的强度,这直接恶化了微型风扇的气动性能.随着工况流量的增加,前弯叶片能在风压、效率基本不变的基础上,其叶顶附近气流的能量损耗均明显低于对应的直叶片与后弯叶片.因此,在微型风扇中采用前弯叶片是具有一定优势的.     

前向多叶离心式通风机叶型的试验研究

对一种单圆弧叶型多叶风机与4种双圆弧叶型多叶风机进行了系统性试验研究。研究表明具有较大圆弧半径的双圆弧叶型多叶风机具有良好的空气动力特性与低噪声特性。     

叶片型线对离心风机性能影响的研究

首先对某采用双圆弧叶片的高效离心风机进行实验和数值对比,并在叶轮前盘形状、轮盖和叶片进出口安装角都相同的情况下,分析了采用双圆弧叶片和等减速叶型的模型风机的性能变化。结果表明,使用双圆弧长短叶片风机模型的稳定工况范围更宽、全压更高,等减速模型则在设计流量和小流量下效率更高、流动损失更小。     

轴流风机薄板叶型设计方法的比较

给出了轴流风机薄板叶的三种解析设计方法,并对所设计叶型的气动性能作了比较,结果表明：型曲面率连续的叶型的气动性能是基本相同的;双圆弧叶型容易出现分离流动;单圆弧叶型所动性能可以代表具有连续曲率的一族叶型的气动性能。它构造方法简单,适用于薄板叶型设计。     

前向多叶离心式通风机叶道流场的稳定性研究

在总结历次试验结果的基础上,得出了喘振现象及间歇式振动现象是由多叶风机叶道流场失去稳定性所引起的结论。探讨了系统性试验中叶道几何参数与叶道流场稳定性之间的定量关系,建立了叶道流场稳定性数学模型。解释了叶道长宽比表征值、叶道流场稳定性特征值以及叶道流场稳定性判别函数3个新概念。为多叶通风机产品向高性能方向发展提供了理论依据与试验依据。     

轴流式机翼型中空钢叶片的制造工艺

轴流式通风机的机翼型叶片相对于圆弧薄板型叶片,因其效率高、噪声低等优点越来越被广泛使用,机翼型叶片通常采用铝合金铸造、浇钢铸造或锻压制造,但是在特殊设计、小批量的情况下其生产成本过高。为此,可以采用机翼型中空钢叶片焊接制造工艺,以低成本、短时间完成高效、低噪机翼型轴流风机的生产,这种风机既可以用作一般用途,也可以用于耐高温场合。