发电机冷却离心风机的三维数值分析

针对发电机冷却离心风机的特点,采用计算流体动力学的方法对其在设计工况时的整机内部流场进行了数值模拟,揭示了其内部流场的基本特征,重点探讨了在数值模拟过程中各种网格的优缺点及构建整台离心风机的几何实体和划分网格中的一些技巧。通过对数值计算结果然后处理,可以比较直观地得到风扇内部流动的一些重要特点,为进一步对风扇进行优化设计提供指导。     

离心风机内泄漏数值优化研究

利用流体分析软件ANSYS CFX对某一高效离心风机进行了内部三维数值模拟,得到其流体动力学特征和内泄漏损失特征.根据理论公式对风机泄漏量进行了估算,比较理论计算泄漏量与数值模拟计算泄漏量.首先,在设计工况点对未加装防涡圈的风机进行数值计算,发现在蜗壳内部有一些大的旋涡,并观察到一些重要的流动现象.然后,对加装防涡圏后的离心风机进行整机数值模拟,结果表明,加装防涡圏后蜗壳内部的漩涡明显减小,漩涡强度减弱,流场得到改善,泄漏损失明显减小.最后,对不同间隙的加装防涡圈后的风机进行数值模拟,结果显示,随着间隙的减小,泄漏量明显减小,所以在保证安全运行的条件下,间隙应尽可能小.     

配内燃机车离心风机的设计改型

利用商业软件Fluent对配内燃机车离心风机内部气流的流动情况进行了数值模拟。模拟结果与实验结果对比表明,两者能够较好的吻合,误差在5％以下。在此基础上,对风机内部的流场分布,尤其是沿叶高方向气流的流动情况进行了分析,找到了导致风机效率较低的原因,并有针对性地对风机进行了改型。改型后的模拟结果显示,风机的效率提高了6％左右,效率提升较为明显。     

小流量下离心压气机无叶扩压器数值模拟及流动分析

无叶扩压器是离心压气机重要部件,也是涡轮增压器上应用最多的扩压器类型,详细研究其内部流场,掌握流动损失产生的机理,对于提升扩压器性能及抑制其失速的发生具有重要意义。本研究利用商用CFD软件NUMECA对离心压气机无叶扩压器进行了数值模拟,并对无叶扩压器收缩段和平行段内的流动分别进行分析,探讨了它们各自流动的特点,为进一步深入研究无叶扩压器流动,提升其性能奠定基础。     

基于内部流场分析的离心风机改型设计

本文以某型离心风机为基础,依靠数值模拟的方法,基于对风机内部流场的分析,对其进行优化改型设计。主要分为三个方面：其一,将叶轮的直叶片改型为前掠正弯叶片,控制端区低能流体堆积,抑止叶栅流道分离流动的发生;其二,根据弯掠优化得到的叶轮设计改型风机机壳,以适应弯掠叶轮的出口气动条件;并根据弯掠叶轮与改型机壳内部流动的分析,对叶轮采取根切的优化方法,保持风机全压和流量在合理的大小。得到的优化设计风机,在保持全压和流量基本与原型相等的条件下,效率提高5%以上。     

我国小型离心风机研究发展综述

介绍了离心风机的工作原理和结构。根据离心风机的结构,回顾了近年来国内关于提高离心风机效率,降低其噪声的研究现状。分析了我国离心风机水平较低原因。在今后的研究中应利用数值模拟方法,多因素考虑离心风机内流场特征,发展产学研相结合的生产模式,提高我国风机生产质量。     

轴向涡流燃烧器内部流动数值分析

以STAR-CD等计算分析软件为基础建立了一个基于完整真实的三维几何结构的燃烧器内部流动数值分析平台;利用数值模拟的方法,分别对两种不同二次风风口尺寸情况轴向涡流燃烧器的流场进行了数值模拟,以此来分析轴向涡流燃烧器内部流动情况。利用计算分析系统,可以分析燃烧器内部流动的一些主要特征,为电厂实际生产提供参考依据。     

仿生叶片在离心风机上应用的数值分析

为了探究仿生叶片对离心风机气动性能、流场和声场的影响,将波形前缘、锯齿尾缘和表面凹坑3种仿生结构应用在离心风机叶片上,并对其流动和噪声辐射进行了数值计算.结果表明:表面凹坑结构抑制了叶片吸力面上的分离流,提升了离心风机的全压和效率,但蜗壳壁面附近的压力脉动幅值增大,最终使噪声不降反增0.85 dB;锯齿尾缘型风机虽然做...     

G4-73型离心风机改用单板叶片的数值模拟

本文以G4-73型离心风机为研究对象,将其机翼型叶片改为单板型叶片,采用CFD商用软件Fluent6.1进行了三维实体建模,并采用调整气动设计参数的整机流场数值模拟方法来优化其性能.最后制作样机并进行性能试验,不仅得出单板叶片的CA-73设计工况的全压和效率均与原机翼型风机基本吻合,而且在一定程度上改善了原G4-73离...     

均热炉离心风机变频调速节能分析

莱钢轧钢厂初轧车间均热炉烧钢供风系统,原设计风量不能调节,在烧钢的均热及装、出炉阶段,有大量的热风放掉;并有部分过剩风量进入均热炉坑,既浪费了电能、燃料,又加大了钢锭的氧化烧损量。本文分析了依据烧钢工艺炉温、风量的需求,而设计选用的送风调速装置。初步测算、验证,其节电、节能效益显著。     

两级动叶可调轴流风机内流特征的数值模拟

采用Fluent软件对某600 MW机组配套的两级动叶可调轴流一次风机进行了全三维定常数值模拟,分析了风机第一、第二级叶轮内流特征和动叶安装角对风机性能的影响.结果表明：第二级叶轮出口总压整体呈现高压区和次高压区交替分布的特征,且比第一级叶轮的对称性差;第一、第二级叶轮叶片压力面、吸力面的总压和静压分布规律相似;第二级叶轮叶片压力面和吸力面相应位置上的静压值均大于第一级叶轮叶片;随着动叶安装角的增大,第一、第二级叶轮的总压升系数和静叶的扩压系数均增大,且第二级叶轮大于第一级叶轮,表明第二级叶轮的做功能力和静叶的扩压能力均比第一级叶轮的大.     

基于固液两相流的离心泵内部流场数值分析

为了初步研究泥沙颗粒直径对离心泵性能及内部流场的影响,本研究采用particles粒子模型对某离心泵进行全流道数值模拟实验。重点分析了在相同泥沙颗粒体积分数和不同来流泥沙颗粒直径下叶片表面的泥沙颗粒的体积分数分布、泥沙颗粒速度分布的情况。结果表明:由于固体的存在使得流动不稳定,同一离心泵在固液两相流介质下运行较单相流介质会不同程度使泵扬程和效率下降,在相同工况下,随着泥沙颗粒直径的增加,叶片表面泥沙颗粒体积分数上升,且有向压力面偏移的趋势,叶片表面泥沙颗粒速度也逐渐增大;导致叶片进水边、叶片吸力面出水边磨损较为严重。该研究可为以含沙水为工作介质的离心泵设计提供一定的参考。     

基于CFD的离心泵内部流场数值模拟

采用GAMBIT建模划分网格,基于CFD技术,采用雷诺时均N-S方程和RNG k-ε湍流模型对离心泵内部的二维湍流流动进行了数值模拟,得到了离心泵内部流场的压力分布、速度分布及气蚀特性规律。结果表明,叶轮内部流体从叶片入口到离心泵出口速度不断降低,压力不断升高。同时,得到了气蚀分布特性,在所研究工况条件下,气蚀首先在叶片两侧出现。模拟结果对工程实践和离心泵水力性能研究有一定的指导意义。     

离心风机三维流场动力学特征和泄漏损失特性研究

研究离心式风机内部结构,提高其工作效率,对火电厂的节能增效具有重要意义。基于标准k—ε紊流模型,利用Fluent对C4—73No．8D型离心式风机以及在分别加装A型、B型防涡圈后的风机内部三维流场进行数值模拟和分析。对风机内部流场动力学特征和间隙泄漏的研究表明,与未加防涡圈的风机相比,加装防涡圈后的风机,流场趋于均匀、大尺度旋涡得到有效破碎,泄漏损失大大减少：而且,在破碎大尺度旋涡和减少泄漏损失方面,B型防涡圈明显优于A型防涡圈。研究结果可为风机的节能改造提供理论依据。     

超临界氦气离心压气机流场分析

设计了一个包含离心叶轮、扩压器和回流器的单级超临界氦气离心压气机,并采用数值模拟方法对设计结果进行了三维数值模拟分析。通过对总特性、叶表压力分布、展向参数分布以及三维流场的分析,得到了高负荷超临界氦气离心压气机各部件内部的典型复杂流动特点。研究结果表明：相比常规工质,超临界氦气离心压气机单级压比较低,但叶轮与扩压器的负荷和级效率较高,且超临界氦气整体流动为亚音流,只在叶片前缘局部出现超音区。     

基于一类改进谐波小波的离心风机旋转失速特征分析

通过对谐波小波频谱边缘突变点应用Hanning窗进行光滑处理，改善了谐波小波的时域衰减特性，并给出实现算法。通过对离心风机旋转失速的试验研究，应用改进的谐波小波时频等高线图对不同测量部位的动态压力信号进行时频分析，得出在不同导流器开度下离心风机不同的特征和弱失速区域的能量间歇现象，风机最高效率线与失速边界线比较接近，并且在导流器小开度下会出现交叉，说明弱失速区域应引起运行、维修人员足够重视。图10参8     

大型双吸式离心泵内流场空化特性数值模拟分析

为探究大型双吸式离心泵的内流场空化特性,使用CFD技术的数值计算方法,在设计工况下,选用标准κ-ε湍流模型及基于Rayleigh-Plesset方程的输运空化模型,对某大型双吸式离心泵内流场空化特性进行数值模拟,经后处理得到离心泵在不同有效汽蚀余量时内部流动的压力分布、空泡体积分数分布情况,并结合试验结果进行对比分析。结果表明,利用CFD进行三维湍流数值模拟可有效反映出双吸式离心泵内流场的空化特性,数值模拟结果与试验结果较一致,为通过CFD数值模拟方法研究大型双吸式离心泵空化特性提供了参考。     

两级动叶异常偏离下的轴流风机性能和内流特征

以某600 MW机组配套的两级动叶可调轴流风机为例,利用Fluent软件模拟了两级叶轮上同周向位置叶片发生异常偏离时风机的气动性能、叶轮做功能力及噪声特性,并与单动叶异常时进行了对比.结果表明:与单动叶异常情形相比,两级动叶异常时叶轮做功能力、导叶效率、风机噪声和气动性能更差,失速区明显扩大,尤其正偏离时更为显著;负向小角度偏离时,叶轮做功能力低于正偏离情形;随着偏离度Δβ的增大,负偏离时叶轮做功能力较强;正偏离时,导叶区流动损失大于同角度负偏离时.随Δβ的增大,风机噪声总体呈升高趋势,正偏离对异常叶轮噪声分布的影响大于负偏离,且第二级单动叶异常下的风机噪声高于第一级单动叶异常时.