叶轮结构参数对压气机性能影响数值分析

针对车用涡轮增压器的唯一对气体做功的部件——叶轮,应用ANSYS CFX软件数值模拟的方法,对离心压气机内部流场进行研究,分析叶轮各结构参数对压气机性能的影响,并将模拟计算结果与性能实验数据进行对比分析,为选取显著性结构参数、进行叶轮优化设计提供理论支撑。     

复合式叶轮风机性能数值模拟研究

采用计算流体力学（CFD）软件FLUENT,对一种不同于传统径向式和轴向式的德国产燃烧器供风风机性能进行了模拟,并将其和同类型不同参数的叶轮进行了比较,测出了其qv-p曲线,对该风机叶片的特殊性能进行了分析。结果表明,该风机可以提供一个脉动的压力变化,使该风机在供风增压的同时可以将燃烧器内的积灰吹走。经过实验验证,建立在理想工况下的数值模拟与试验实测值有一定的误差,但并不影响数值模拟对流场分析的参考意义。     

离心泵叶轮内流场数值模拟及分析

基于计算流体力学,对离心泵叶轮内部流场进行了数值模拟。采用有限体积中心格式、时间推进解法以及N-S方程计算。得到了叶轮压力分布等值线、叶轮相对速度矢量以及二次流分布,并进行详尽的分析,揭示了叶轮内部流动情况,为优化叶轮设计提供了理论依据和技术保障。     

链传动式风力机4种叶轮气动性能对比分析

采用UDF(User-Defined Function)和动网格相结合的方法对链传动式风力机三维流场进行数值模拟研究.通过对不同风速下4种叶轮的压力场、速度场以及风能利用系数的分析计算,发现叶片在流场中的形态对叶片的受力有较大的影响,风力机前后层叶片间的流场均匀地分布会有效提高后层叶片对风能的利用率.     

向心透平内部流动的数值分析及叶轮的改进设计

本文对一微型燃气轮机向心透平内部的三维流场进行了数值研究。在流场模拟的基础上对原结构的内部流场进行了分析探讨,指出原设计中可以改进的地方并成功的对叶轮进行了改进设计,使向心式透平效率提高了二点几个百分点。     

离心叶轮内三维湍流流场的数值分析

应用LU -SGS -GE隐式格式和改良型高阶MUSCLTVD格式 ,通过求解全三维可压缩Reynolds平均的Navier -Stokes方程和低Reynolds数q -ω双方程湍流模型 ,对后弯角 30°的Krain离心叶轮在设计工况下通道内复杂的三维流动进行了计算。计算结果与实验数据符合良好 ,说明该方法适用于大逆压梯度流动的数值模拟 ,也可以用来深入研究离心压气机内各种复杂的三维流动现象。     

叶轮部装结构的装配性能分析

为了研究大型压缩机组用闭式叶轮在装配过程中及装配完成后主轴抱弯的产生机理,减少事故的发生,以某大型压缩机组用闭式叶轮部装结构为研究对象,以有限元法为基础,利用非线性接触理论,分析叶轮部装结构在装配过程结束达到稳态后,轮毂与轴接触处的应力大小与分布情况,并根据分析结果对部装结构进行优化,使接触应力分布更加合理,优化了部装结构的装配工艺性。经整机运行试验验证使用优化后的部装结构,大幅度降低了弯轴事故的发生率。     

双流道叶轮压出室内流动的数值模拟分析

应用CFD技术模拟计算了双流道式泵包括叶轮及压出室在内的全三维湍流场,证实了双流道压出室内流动分布不均匀并随叶轮转动而变化、叶轮转动到不同位置时泵的效率和扬程不同、基圆大小不同时压出室第Ⅰ断面内流场分布存在显著差别。计算结果有助于深入了解双流道叶轮压出室内部流动机理,对双流道叶轮压出室的水力设计提供参考。     

浸没循环撞击流反应器流场的三维数值模拟及分析

为了更好了解浸没循环撞击流反应器促进混合及反应的机理,基于k-ε湍流方程对反应器中的流场进行了三维数值模拟。得到了反应器内压力场及速度场的空间分布及随撞击速度的变化。计算了反应器能量消耗与撞击速度之间的关系。发现实验得到的压力波动强度与速度之间存在近似的空间分布,并对其原因进行了分析。     

挡板数量对搅拌致热器性能影响数值模拟研究

为探究挡板数量对搅拌致热器性能的影响规律,文章对不同挡板数量下搅拌致热器的流场进行了数值模拟。分析了不同工况下搅拌桨的扭矩变化规律,结合致热器内流体的流场变化,获得挡板对搅拌致热器性能影响规律。分析结果表明：挡板数量对搅拌桨瞬时扭矩的波动性影响明显,转速对搅拌桨瞬时扭矩的波动性影响较小;无论致热器中挡板数量增加或减少,提高搅拌桨转速均能有效增加搅拌桨的扭矩与输入功率,从而提高搅拌致热器性能;当搅拌桨转速一定,挡板数量为0～6时,搅拌桨的扭矩及输入功率随着挡板数量增加而明显增大,而当挡板数量大于6时,搅拌桨的扭矩及输入功率增加不明显,相应的致热性能也趋于平稳。     

基于正压模型的离心叶轮空化性能分析

鉴于空化数值模拟软件适用范围和计算精度尚需进一步检验,采用Star-CD软件,以一种界面捕获方法来模拟空化,并选择正压模型对离心泵内部流场进行模拟,计算得到了各单元和节点的压力、速度和液体体积分数,通过调整进口断面参考点的参考压力,模拟了叶轮内的空化发生和发展过程,对比了空化发生后的性能参数与基准值。结果表明,正压模型能较好地预测叶轮的空化性能。     

烟气轮机动叶轮盘冷却共轭传热数值分析

使用CFD方法,对带有蒸汽冷却的某烟气轮机动叶轮盘进行热-固耦合数值分析。轮盘温升与其周边流场与温度场的耦合计算采用CFX的共轭传热方法,忽略热辐射影响,将流体域与固体域内的传输方程进行耦合求解,通过能量方程平衡流体和固体界面上热流,实现了流场与温度场的耦合数值分析。计算结果揭示了烟气轮机轮盘处复杂流动中烟气、冷却蒸汽对轮盘气动加热特征,并给出了冷却蒸汽对动叶轮盘温度场分布的影响规律。     

带前置诱导轮的复合叶轮型离心泵数值分析

以对带前置诱导轮的复合叶轮型两级离心泵的流动为研究对象,分析了设计工况下离心泵内部的定常流动。利用计算后的离心泵性能参数绘制其性能曲线,并与实验得到的性能曲线作对比,证明数值分析在一定程度上的可靠性。基于数值计算准确性的前提下,分别计算短叶片不同偏置位置的流场,对比计算后绘制的性能曲线,说明短叶片向吸力面偏置可以改善离心泵内部的外特性。     

两级压气机数值模拟及性能分析

为了深入了解某多级轴流压气机的中间两级的内部流场及气动性能,为进一步的优化设计提供数据支持,利用商用软件Numeca对其进行了全三维数值模拟及详细的气动性能评估和流场分析。结果表明:该两级压气机具有良好的气动特性。     

基于CFD的离心泵叶轮内部流动分析与试验对比

为了解有空间导叶的离心泵叶轮内部水力性能,借助NUMECA公司的FINE软件,采用NavierStokes方程和Spalart-Allmaras湍流模型,分别在0.8Qopt、Qopt、1.2Qopt工况下对离心泵内部流动进行数值模拟计算。结果表明,随流量的增加,靠近进口边叶片吸力面的抗空蚀性能逐渐增强;叶片间轴向漩涡的位置与流量无关;出口边径向速度随流量增加而增大;出口边切向速度随流量增加而减小。与试验结果的比较表明,在Qopt工况下,数值模拟能有效预测泵内部的复杂三维流动与水力性能。     

基于HyperWorks的离心风机铆接叶轮仿真模型对比分析

分别用MPC、MPC+beam和MPC+rbe2等3种模型仿真离心风机铆接叶轮,用Hyper Works的Optistruct求解器计算3种模型的模态和离心力产生的应力分布。计算结果表明,不同模型对模态振型无影响,对固有频率有一定影响。模态分析时,铆钉刚度远大于连接件刚度时,推荐用MPC模型,铆钉刚度大于连接件刚度,推荐用MPC+rbe2模型,铆钉刚度与连接件刚度相近,推荐用MPC+beam模型;铆接处及轮毂边缘附近应力较大、较集中,最大应力出现在轮毂边缘的铆接处;定量分析铆接结构强度,推荐用MPC+beam模型,定性分析铆接结构应力分布,推荐用MPC模型。     

高速离心泵叶轮的平衡孔对其性能的影响分析

文中以高速高压离心泵为研究对象,基于ANSYS-Fluent流场仿真软件,采用标准k-ε湍流模型、SIMPLE算法对高速高压条件下运行的离心泵在叶轮有无平衡孔的两种情况分别进行内部流场全流道三维数值模拟,分析叶轮上的平衡孔对离心泵性能及轴向推力的影响,探讨了其减小轴向力的效果。数值模拟的结果表明,若平衡孔的大小合适,平衡孔对泵扬程影响不大,但是对离心泵轴向推力的减小有效。     

叶轮结构对多级离心泵性能及噪声的影响

叶轮是多级离心泵中最为关键的过流部件之一,其结构对多级离心泵的外特性能和噪声特性具有重要影响。选取一典型多级离心泵为例,借助试验测量方法研究了3种叶轮结构变化下多级离心泵的性能表现和噪声特性,在M型多级离心泵专用试验台上进行多级离心泵的性能试验,并使用AS824型声级计来测量多级离心泵在不同工况下的综合噪声。结果表明,叶轮出口叶片1/2径切有助于提升多级离心泵的水力性能,但会增强其综合噪声强度;减小叶轮直径可小幅降低噪声强度,但其对噪声的抑制作用并不明显;减小叶片直径可较大幅度降低多级离心泵的综合噪声强度,但会使多级离心泵的性能明显降低,在满足性能要求的情况下可通过减小叶片直径来实现多级离心泵的降噪抑噪。     

生物制氢反应器流场的数值模拟

将CFD技术应用于生物制氢反应器的数值模拟和流场分析,基于标准紊动能.紊动能耗散率(k-ε)方程求解,得到详细的流场信息;比较不同桨槽径比和不同搅拌转速下的流场,分析流场变化对生物制氢工艺的影响.结果表明,桨槽径比为0.6的PBT桨能够产生合理的径向速度分布使微生物与底物充分接触,输入的能量大多耗散在搅拌桨附近,适合生物制氢反应器的工艺需要.通过计算得到了不同转速下的反应区入口流量和扭矩,对进一步研究生物制氢反应器的工业化应用和运行控制有一定参考价值.