采用混合工质的两级离心压缩机性能数值分析

运用CFD技术对某两级再生气离心压缩机的外特性和内部流动情况进行了数值研究,重点分析了静止部件内气动参数的分布情况,其混合工质的物性按实际气体计算.数值模拟采用时间推进法,应用Spalart-Allmaras 湍流模型进行封闭求解.结果表明:整机结构设计合理,在较大的工况范围内外特性参数变化平稳且效率较高,在设计点上的参数符合设计要求;级间静止部件中沿主流方向不同截面上的气动参数分布有很大的区别,由此产生次级叶轮进口处的参数畸变易造成整机气动性能的下降,气动设计时应考虑.     

某型离心压缩机叶轮优化设计

针对某型离心压缩机实施改进结构和气动设计,并对其进行数值模拟。采用有限元方法对叶轮进行静力学计算和长寿命疲劳计算,计算出叶轮各部分的应变值和疲劳寿命,分析了叶轮可能出现的问题,并在此基础上对叶轮进行结构和气动优化设计。计算结果表明:改型离心叶轮达到了性能指标要求,可为类似的离心压缩机改型气动设计提供借鉴。     

基于CFD的汽车水泵性能优化设计

在汽车水泵研发制造过程中,根据水泵的性能设计参数,利用CFD分析软件PumpLinx,对水泵产品的设计模型进行性能仿真分析,预测水泵在规定转速和流量下的扬程值和效率,并根据分析结果对水泵模型性能进行优化,根据优化的模型制造水泵实物样机,并对实物样机进行了相关试验,将仿真分析结果与实物样机试验结果进行对比,试验得到的水泵扬程值和效率与仿真分析结果基本吻合,表明这种应用CFD分析软件PumpLinx对水泵性能的设计及优化的方法可以有效指导汽车水泵的制研发造,具有很高的应用价值。     

离心压缩机叶轮的形状优化设计

提出一种新的优化方法离心叶轮的形状优化问题，即在遗传算法中加入自适应算子调节个体变异概率，来保证搜索的全局性和种群的多样性。并在寻优过程中加入生物生长来加快其寻优速度。最后，采用遗传算法和改进的遗传算法－生物生长法两种方法，对叶轮进行优化设计。计算结果表明改进的遗传算法－生物生长法，在较少的优化时间得到最优解。     

基于CFD技术的离心压缩机径向进气室结构形状优化设计

运用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)技术数值模拟带径向进气室的某石化离心压缩机级内部的流动情况,结果表明进气室内部的流场较为复杂,存在较大的旋涡结构,流动损失较大,并造成在叶轮进口处存在气流畸变,因此进气室的结构形状对整机的性能影响显著.为改善进气室内部的流动情况和提高级的性能,发展一种基于CFD技术的数值优化方法,并对该进气室的几何形状进行了优化设计.优化后的整机外特性整体得到了改善,在保证质量流量和总压比不低于初始值的约束条件下,设计工况点的整机等熵效率提高了1.26%.对比分析优化前后整机内部的速度、熵和总压等参数分布,发现优化模型内部的流动结构更为合理,流动损失更小.优化结果也验证了该优化设计方法的有效性.     

多翼离心风机CFD分析及参数优化设计

利用CFD分析软件FLUENT对多翼离心风机内部三维流场进行数值模拟,数值结果与五孔探针实验数据吻合较好.在此基础上建立多翼离心式风机参数化模型,并说明不同出口截面尺寸条件下CFD分析方法的风机参数优化设计过程.     

离心压缩机扩压器进口流动研究

以某制冷用离心压缩机模型级为研究对象,利用数值模拟的方法,对其扩压器进口真实模型进行了详细分析,考察其形状对间隙泄漏量与主流道流动的影响。建立了主流道与密封腔的真实模型,分析发现密封腔的存在对流动造成了很大影响,且扩压器进口形状对内部流动有一定扰动作用。在此基础上,进行了扩压器进口的改进设计。通过分析改进前后结果发现,减小扩压器进口面积能有效减小密封腔对主流道流动的影响,提高模型级效率与压比,但同时也会造成密封泄漏量的增加。     

离心压缩机整体气动优化设计理论及应用系统

本文首次在基本级基础上研究了离心压缩机整体气动优化设计问题,建立了具有多目标混合离散变量非线性规划的数学模型,并提出了切实可行的约束条件。为了保证工程实用意义,对模型作了简化并提出了解决这类总是的新方法—“混合搜索法”和“费效协调法”。根据上述原理和方法编制了“离心压缩机整体气动优化设计系统”,经实际应用后,取得了良好的经济效益及社会效益。     

基于CFD的车用催化转化器的结构优化设计

建立了车用催化转化器蜂窝载体的流体动力学模型，采用CFD软件对催化转化器的流场进行了二维稳态流动数值模拟，分析和评价了催化转化器的设计性能和试验方法，为催化转化器的结构优化设计提供了依据。     

离心压缩机叶轮分流叶片对性能的影响

某离心压缩机三元流叶轮由于在入口处无加工空间,因此改为带有分流叶片的叶轮。为了验证改造后的叶轮是否满足设计参数以及和原始叶轮的异同,采用了数值方法对原始叶轮和改造后的叶轮进行了数值分析。结果表明,两种均满足设计要求,并且改造后的叶轮性能要好于原始叶轮。这是由于原始叶轮在入口处的相对马赫数较大,因此所引起的摩擦损失也略大。     

径向吸气室对离心压缩机级性能的影响

采用CFD手段对某离心压缩机级性能在轴向和径向两种不同的进气方式下进行了数值模拟,得出了在这两种进气方式下离心压缩机在3种机器马赫数下的级性能。分析了由于径向吸气室引起的叶轮进口流动参数周向分布不均匀而引起的级性能恶化以及叶轮对吸气室内流动的影响,得出了3点结论。     

离心压缩机末级扩压器与排气蜗壳集成优化

通过对离心压缩机末级不同D4/D2条件下的整级模型进行数值模拟,研究无叶扩压器出口直径与叶轮直径之比D4/D2对整级性能的影响。研究结果表明：D4/D2值对整级性能有较大影响,并存在一个使级效率最高的最佳D4/D2值,下游部件排气蜗壳对该值有较大的影响。     

基于数值模拟的离心风机性能优化

以某纺织机械吸纱用的离心风机为研究对象,采用数值模拟的方法,通过更换叶轮翼型以及改变叶片的安装角,以评估风机性能的变化。数值结果显示,更换叶轮翼型和改变叶片的安装角均能改善风机的性能,提高效率,更换叶轮翼型时效果更佳。     

高压比离心压缩机叶轮的优化设计

设计了一种空气工质高压比离心式压缩机三元叶轮,并对其流场进行了分析。在此基础上,对此压缩机叶轮的主要几何参数进行了进一步优化设计,并分析了其对压缩机性能的影响。     

大流量系数离心压缩机模型级数值模拟精度研究

以某大流量系数离心压缩机模型级为研究对象,采用NUMECA FINE/Turbo软件对其进行数值模拟并与模型级性能试验结果进行比较,给出了网格数量、湍流模型及盖盘侧间隙等因素对数值模拟精度的影响。     

离心压气机叶片扩压器多点气动优化设计

在级环境下采用遗传算法和人工神经网络对高压比离心压气机叶片扩压器叶片几何型线进行了多点气动优化设计。根据优化前后的计算结果,对优化前后叶片扩压器内部的流动特征进行了对比分析。优化结果表明,采用多点优化设计可以有效提高离心压气机的气动性能。     

小流量离心压缩机级内流动的数值研究

用CFD手段对某小流量离心压缩机级流量系数进行了数值模拟,得出了叶轮内部流动的细节,考察了叶轮内部二次流沿流向的发展.并分析了叶轮内部流场特征的形成原因.结果表明:该压缩机叶轮的二次流沿流道发展是减弱的,并且对叶轮出口通流速度和出口气流角影响很大.     

燃料电池用离心压缩机设计与数值模拟

从压缩机模型级数据库中选型,得到压缩机基本几何参数,对轮盖型线和叶片型线重新进行设计。应用流动分析软件对该压缩机内部流场进行了模拟,性能预测结果表明能够满足燃料电池对压缩机的要求。