叶顶间隙形态对离心压缩机整级气动性能的影响

对某离心压缩机模型级6种不同的叶顶间隙形态的流场进行了数值模拟,分析了叶顶间隙形态对离心压缩机模型级整级气动性能的影响,详细分析了不同间隙形态内部的流动结构。研究结果表明:由于叶顶间隙的存在,在整个工况范围内级压比,多变效率,能量头相比无间隙时都有较大幅度下降,特别在大流量区下降更加明显,而且不同的间隙形态对级性能的影响也不同,与无间隙相比间隙1在设计工况点压比下降1.77%,多变效率下降0.65%,能量头下降3.08%,间隙4在设计工况点压比下降4.38%,多变效率下降2.41%,能量头下降7.08%,而间隙2,3,5,6的间隙值在间隙1和间隙4之间,其整级气动性能也介于间隙1和间隙4之间,其中间隙3和间隙5的整级气动性能要优于间隙2和间隙6。     

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。     

叶顶间隙对低速离心叶轮性能影响及尾缘附近流场分析

为了深入了解不同叶顶间隙下低速离心叶轮性能变化及尾缘附近流场变化,利用商用计算流体力学软件包NUMECA FINE/TURBO分别对0.5、1、2倍叶顶间隙的LSCC离心叶轮内部三维粘性流场进行了数值模拟研究。结果表明:随着叶顶间隙的增加,叶轮通道内损失增大,尾迹损失增大,离心机的效率压比降低;随着叶顶间隙的增加,间隙泄漏流增强,通道内叶顶、机匣表面附近低速区扩大,由于尾缘附近低速区扩大并向吸力面移动,低速区与尾迹掺混加剧了叶轮出口通道涡运动,尾迹中心从压力面向通道中心移动。     

叶顶间隙对叶轮性能影响的数值分析

分别对两个不同的半开式离心压缩机叶轮进行了不同叶顶间隙时的三维粘性流场进行了分析,得出了叶轮内部的流场分布情况,以及压比和效率等主要叶轮参数随间隙值变化的情况,并与用经验公式预测的结果进行了比较.     

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。     

离心油泵叶轮口环间隙对性能的影响

口环间隙对离心油泵性能影响目前尚是研究的空白。首先，分别采用仅增加前口环间隙，仅增加后口环间隙和同时增加前后口环间隙等三种方式扩大口环间隙，然后测量此比转速为47的离心油泵分别输水和油时的性能，最后，分析性能曲线、最优工况参数和其相对变化率、水力效率、容积效率、机械效率等参数随间隙和粘度的变化情况。研究表明，口环间隙由0．25mm增加到0．85mm时，最优工况流量相对变化率为-6％～ 5％，扬程为-10％～ 6％，轴功率为 2％～ 8％，效率为-19％～ 2％。前口环间隙对离心油泵性能的影响比后口环大。口环间隙对性能的影响随粘度的增加而逐渐减弱。口环间隙增加引起的水力效率下降很小、容积效率下降较大和机械效率升高较大。若后者不足以补偿前两者的下降，则泵效率下降；反之，泵效率升高。     

叶片载荷对半开式离心叶轮气动性能的影响

为提高半开式离心叶轮的气动性能,采用数值模拟及分析方法对三种叶片载荷分布的叶轮在不同叶顶间隙下的流动特征及性能参数影响进行了量化对比,结果表明:载荷分布形式与叶顶间隙值对叶轮气动性能有影响,当载荷前置时,叶轮性能受间隙的影响最小;叶顶间隙引起的泄漏量对叶轮性能影响不明显;叶轮流道中后段的流动性能更易受载荷、叶顶间隙值等因素的影响,导致效率下降。     

半开式叶轮离心泵变叶顶间隙流动特性的研究

为研究叶顶间隙的改变对半开式叶轮离心泵内部流场及性能的影响,选取某半开式叶轮离心泵进行全流道数值模拟.结果表明,不同相对间隙下叶轮内压力变化大体趋势一致,沿着叶轮进口到叶轮出口等压线周向呈均匀分布,且总压由叶轮进口向出口逐渐递增;随着相对间隙值增大,沿圆周方向叶轮流道内压力梯度逐渐减小,由于叶顶间隙增大使叶轮流道中高压...     

基于ANSYS的离心风机叶轮结构优化研究

叶轮是离心风机的核心部件,由于叶轮是高速旋转的部件,动静之间不能有接触,同时动静之间的间隙通过泄漏损失和二次流损失直接影响风机的效率。为有效地控制叶轮和形环之间的间隙,本文提出在叶轮轮盘侧添加凸台结构,采用4种改进设计方案。利用通用有限元分析软件ANSYS进行计算分析[1-3],综合考虑叶轮应力、应变等因素,最终得到了在新型设计方法下的最优设计方案。结果表明,新型设计改进方案有效地减小了叶轮的轴向位移量和径向位移量,为叶轮和形环之间的间隙设计提供了依据,进而可以最大限度地减少漏气损失和二次流损失。     

叶顶间隙对叶轮内部流动与变形影响的流固耦合分析

为探究对离心空压机叶轮叶顶间隙处的流动特性与运行时叶片发生的耦合变形,基于流固耦合传热理论,建立叶轮内部流体力学与结构力学数值计算模型,综合考虑离心力、气动力和热应力3种载荷,分析不同叶顶间隙下叶顶处的应力和变形分布。仿真结果表明：叶顶间隙会产生入口分离涡和叶顶泄漏流,两者共同干扰主流区的流动,增加流动损失;在离心力、气压载荷和热载荷共同作用下,叶片最大变形发生在叶片叶顶弦长0.3左右处,吸力面比压力面的最大变形量大3.7%,随着叶高的降低,变形量逐渐减小;叶片叶顶前缘部分应力值较小,叶顶处压力面与吸力面的最大应力值不在同一轴向位置,随着间隙值的增大,顶部的应力值整体逐渐降低。通过流场和结构分析,确定最佳间隙,并对叶片进行线型优化,优化后叶片的气动性能与安全性得到显著提高。     

几何参数对离心叶轮强度和气动性能影响的研究

使用有限元计算软件和内部流场计算软件对所设计的几个具有不同几何尺寸的离心压气机叶轮的强度和气动性能进行了计算。结果表明反弯叶片可降低叶轮出口处叶片根部附近的应力,但会造成叶片根部前缘区域应力集中,且反弯叶轮的气动性能和原型叶轮差别不大。前倾叶片能在很大程度上降低叶轮出口处叶片根部应力,前倾角越大出口叶根处应力减小越多;随前倾角增大,叶轮气动性能恶化程度加剧;叶轮的背盘形状对叶轮的应力影响较大,尤其是出口处的背盘厚度对出口处叶片根部区域的应力起主因作用。研究得出叶片几何及背盘形状因素对叶轮应力分布的影响规律,另外还得到了叶片几何形状对气动性能的影响规律,这些工作为叶轮的多学科优化设计提供良好的基础。     

不同流量系数下叶顶间隙对离心压缩机模型级性能的影响

通过CFD技术,分析了不同流量系数下叶顶间隙对离心压缩机模型级性能的影响。结果表明,对于中、小流量系数模型级,叶顶间隙越大,其效率曲线下降越大,而对于大流量系数模型级,有一定的叶顶间隙可改善叶轮内流场,反而有利于离心压缩机效率性能。无论何种流量系数模型级,存在一定的叶顶间隙则可提升能头曲线。     

叶片开缝对离心压缩机叶轮内部流场影响的数值研究

通过数值实验,以某个NASA半开式叶轮数据为例,对半开式无间隙叶轮、半开式有间隙叶轮、闭式叶轮和闭式开缝叶轮进行了详细的流场分析和对比,并与该半开式叶轮的实验结果进行分析比较,结果符合良好,证明计算结果可靠。     

离心叶轮反问题气动设计的简易评价

综述了目前国内外离心叶轮反问题气动设计评价现状与局限性,结合工程实际,从反问题气动计算设计过程自然形成的速度场与求解出的叶轮几何参数出发,开展二维不可压叶片表面边界层及损失﹑叶轮内扩压水平﹑叶轮进口诱导速度比﹑叶片进口前缘冲角及相对马赫数计算,对反问题气动设计计算进行气动效率﹑失速点﹑阻塞点简易定量评估。这些评价结果与CFX计算比较,对应相对误差约为2.6%~6.1%,完全满足工程设计需求,可对透平机械工业设计作出快速评价提供借鉴。     

用于轴流风机的轴流叶轮气动性能试验研究

参照GB/T 1236—2000《工业通风机用标准化风道进行性能试验》,对同一台轴流风机的5种轴流叶轮分别进行了气动性能试验,通过对比5种轴流风机的气动性能试验数据进行分析,研究了单级轴流叶轮的叶片角度和叶片数对其性能参数的影响,得出了全压、风量、效率随叶片角度和叶片数改变的变化规律,试验结果表明:在最高效率工况条件下,首先对比相同叶片角度,不同叶片数的第一组试验系列,得出叶片数Z=6时,风量最大,功率最小。然后在相同叶片数,不同叶片角度的第二组试验系列,得出Z=6,β=38°时,风量最大,全压最大,功率最大,全压效率居中,因此得出应用于新型轴流式灭火风机的轴流叶轮最佳叶片数和叶片角度的组合。     

自循环机匣处理对离心压气机气动性能影响分析

对比分析了带实壁机匣与带处理机匣的压气机模型在多工况下的气动性能,结果表明,在不同转速下,处理机匣结构都具有不同程度的扩稳作用,但同时也造成绝热效率有所降低,而且峰值效率损失随着转速增大而加剧;处理机匣前后槽口与叶顶通道形成的回流运动可有效地削弱激波与间隙泄漏流的强度以及二者的相互作用,有利于改善叶轮通道的气体流通性。