不同导叶结构对旋风管分离性能的影响

为了系统评价导向叶片结构对输气站场用旋风管分离性能的影响,计算模拟了叶片数量为3~15、叶片厚度为2~12 mm的弧形、梭形、楔形3种不同叶片形状下旋风管的分离效率和压降。结果表明:旋风管的压力和切向速度均沿轴线对称分布,中心涡核处的压力最低,而叶片出口处的切向速度最大为18 m/s;随叶片数量的增加,旋风管的分离效率和压降增大,当叶片数量大于4时分离效率的增长较缓慢,但均能除尽粒径大于4μm的颗粒,而增加一个叶片导致压降增加2 000 Pa;叶片厚度增加,分离效率和压降增大,尤其是对粒径为1.5μm的颗粒,旋风管的分离效率从2 mm的44.18%增加到12 mm的96.17%;楔形叶片旋风管的分离效率最大,可除尽粒径大于3μm的颗粒,压降也最大,比弧形叶片约增加4 500 Pa。     

锥角对导叶式旋流器分离性能影响试验研究

在其它结构参数和操作参数不变的情况下,对锥角为5°、7°和10°的导叶式固液分离旋流器的分离性能进行了试验研究。试验结果表明,在一定范围内,7°锥角旋流器总分离效率最高、压降较低;锥角不同,对不同粒径的固体颗粒的分离效率不同;随着锥角的减小,旋流器对悬浮物颗粒的分离效率呈上升的趋势。     

集流器对后置导叶式轴流通风机性能的影响

针对3种带有不同集流器的后置导叶式轴流通风机,采用商业软件NUMECA进行整机的数值模拟,计算了各自的性能曲线.对比、分析了集流器对轴流通风机性能的影响,研究了集流器与整机的匹配问题,为提高轴流通风机的性能提供了依据.     

叶片组结构对气液旋风分离器性能的影响

旋风分离器圆柱内的叶片组结构影响旋风分离器的速度场、压降及收集效率。利用雷诺应力模型(RSM)和离散相模型(DPM)分别对加入叶片组前后的旋风分离器模型进行了流场、压降及分离效率的计算分析。结果表明:加入叶片组结构后在叶片两侧轴向速度靠近中心侧增大和靠近壁面侧减小;对比发现溢流管口处的叶片直径为G=60,70,80 mm的叶片组,随着叶片直径G的增大,在中心区域准强制涡内切向速度增大,在自由涡内切向速度出现了大波动。     

叶片参数对旋涡风机性能的影响

应用动量交换理论以及由此推导出的数学模型预测了旋涡风机的性能,包括压头系数、水力效率。此外,还分析了不同叶片厚度和叶片数目对旋涡风机性能的影响。计算结果与文献中实验结果相符。通过此分析,给出了一个最优叶片数目。本文使用Ansys Workbench工具对不同厚度的叶片进行了疲劳分析,提供了可以减轻风机质量并保证机械性能的合理叶片厚度范围。这些结果为未来旋涡风机的设计提供了合理的依据。     

叶片仿鲨鱼鳍的导叶式离心泵数值仿真研究

针对导叶式离心泵内部流场流动不稳定的问题,运用仿生学技术和原理对鲨鱼鳍结构做了适当抽象处理,并运用在导叶式离心泵叶轮叶片前缘位置。对叶片仿鲨鱼鳍的导叶式离心泵内部流场进行了数值计算,研究了3个典型工况下离心泵内部流场的流动特性,得到了叶轮和导叶径向力的变化特性,进而分析了离心泵内部流场的湍动能分布规律,并进行了试验验证。研究结果表明:相比原模型,叶片仿鲨鱼鳍的导叶式离心泵改善了泵内流动特性,减小了泵内的湍动能分布;同时降低了叶轮和导叶的径向力,减弱了叶轮与导叶的动静干涉作用;仿鲨鱼鳍叶片减轻了导叶式离心泵内部流动的不稳定,明显提高了泵的扬程和效率等外特性参数。     

可调叶片导叶式斜流泵模型的试验研究

本文介绍比转数n_s=400斜流泵模型的研究结果。分析某些几何参数,如叶片进口冲角、叶轮叶片数、叶片间有效进出口面积比、导叶叶片数、导叶进口喉部面积等的选择、计算和对性能的影响。     

主要结构参数对微型旋风分级器性能的影响

颗粒的分级作为目前粉体材料加工与应用的基本技术之一,已被广泛的应用于各个领域,如矿物加工与分选、冶金等方面。旋风分离器的主要结构参数对旋风分离器内的流场影响最大,但目前鲜有人研究其对分级的影响。通过对旋风分离器的锥角与排气管插入深度进行数值模拟研究,采用非稳态离散项模型与雷诺应力模型的方法研究其对压力降与分级性能的影响。结果表明:排气管插入深度对分级粒径和分级精度都有显著的影响,插入深度过小甚至没有插入深度都对分级精度的提高不利,但插入深度增大会增大分级粒径和压力降;对于分级精度,锥角存在最佳值,但分级粒径和压力降都随锥角的增大而增大;最佳锥角值与溢流管插入深度有关,其随着溢流管插入深度的增大而减小;自然旋风长在分级精度曲线峰值处保持在一个稳定的范围内,对于柱段长度与入口结构不变的情况,自然旋风长在3.2 D～3.5 D之间分级精度较高。     

颗粒物性参数对旋风分离器性能影响的试验研究

通过全面测定循环流化床锅炉用旋风分离器在不同操作参数下的分离效率,研究了入口气速和入口颗粒浓度、入口颗粒物性等参数对旋风分离器的压降和分离性能的影响规律.试验结果表明,影响旋风分离器分离性能的主要物性参数是颗粒的中位粒径和密度,在入口颗粒的中位粒径相差较大时,分离性能主要受粒径的影响,而当入口颗粒粒径相差较小时,密度对分离器分离性能的影响则更为显著.     

射流参数对风力机叶片气动性能的影响

大攻角来流条件下风力机叶片尾缘处会出现严重流动分离现象,导致叶片输出功率降低,采用计算流体力学方法研究开缝分布位置及喷射角度对风力机叶片性能的影响。结果表明:射流位置参数在改善流场中作用显著,随着开缝位置坐标后移,其升力系数逐渐降低。在流场恶劣条件下,喷射角度参数对升力系数提升作用有限,2°喷射角度的性能相对较好。射流位置不超过X=0.7时,均可减弱回流区影响范围、提高升力系数。射流可以扫掠附面层低能流体,有利于削弱大尺度涡旋结构及尾缘涡,有利于提高风力机叶片设计研究水平。     

NC-TP叶片式分离元件对气液分离性能的影响

针对恶劣工况下气液分离过程中易出现的堵塞、液沫夹带等问题,开发新型的NC-TP型分离叶片,采用数值模拟方法对改进叶片进行数值模拟,研究主体流速、液滴粒径对NC-TP叶片的分离性能的影响,并与未加开槽的TP叶片分离性能进行了对比。结果表明,采用NC-TP叶片结构,增加了液滴碰撞机会;加速促进小液滴聚结成大液滴,并将液体引流至集液区,可提高分离效率。NC-TP分离元件的最高分离效率与TP叶片分离元件相比略有提高,在最差工况下的效率可提高8%,确保了设备的操作空间,更适应于变工况条件。新型NC-TP型分离叶片经项目实际应用,满足现场分离效率和压降要求,且解决了现场分离性能不达标,致使分离器后的过滤设备滤芯频繁更换的问题,改造后,分离器现场运行安全稳定,性能可靠。     

溢流管开缝对旋流器分离性能影响研究

针对水力旋流器分离过程中溢流管内部流体高速旋转造成的大量能量损失,基于压降机理,增加溢流管过流量可降低旋流器内部流体动能损失,将直径为100 mm型号旋流器溢流管设计为：水平开缝、上倾开缝、下倾开缝的渐缩开缝型溢流管。选用多相流VOF模型和雷诺应力模型（RSM）计算不同型号旋流器的分离性能,对旋流器内部速度场、压力场进行了细致分析,并在相同实验条件下对改进前后的水力旋流器进行物料分离实验,研究新型水力旋流器节能效应。结果表明：压降降低主要与轴向速度、切向速度衰减、压强降低梯度有关。入口流量在880～1 000 mL/s范围内,溢流管水平开缝、上倾开缝、下倾开缝的旋流器与常规旋流器分离效率基本趋同,且在入口流量为980 mL/s时分离效率达到最高,此时相较于常规型水力旋流器压降降幅率分别为23.79%、11.65%、26.46%,节能效果显著。     

叶片参数对离心泵关死点性能影响的试验分析

一直以来离心泵关死点扬程和功率都无法通过理论计算获得。以某比转数为92.7的离心泵为研究对象,试验测试了不同叶片出口角、叶片出口宽度和叶片数下关死点扬程和功率的变化规律。试验结果表明关死点扬程随着叶片出口角的增大变化较小,随着片出口宽度的增加一直增加,随着叶片数增加先减小后增大;3个参数对关死点功率的影响都比较复杂;3个参数对关死点性能的影响大小顺序为叶片出口宽度最大,叶片数次之,叶片数最小。研究结果对于现代离心泵的设计具有比较重要的参考意义。     

换热管结构参数对车用散热器性能的影响

为提高汽车散热器的性能,建立了散热器的二维换热稳态模型,研究了换热管迎风侧结构参数(长短轴比)变化对散热器换热性能的影响规律。研究结果表明:随着换热管迎风侧长短轴比的增加,换热管表面换热能力略有下降,但换热面积明显增加,使散热器总换热量增加,散热器的换热性能提升。当长短轴比由1.0增加到2.0时,表面平均换热能力由5664.16W/m2降低到5623.57W/m2。     

离心压缩机叶片扩压器某些参数对级性能的影响

为了提高离心压缩机的气体动力性能,设计了进口形状独特的具有不同叶型的叶片扩压器,通过对比试验研究了叶片进口形状及叶型参数对级性能的影响,取得了令人满意的结果。     

时序效应对导叶式离心泵内部压力脉动影响的数值分析

为了研究时序效应对导叶式离心泵内部非定常压力脉动的影响,基于雷诺时均(Reynolds averaged Navier-Stokes,RANS)方程,在0.6Qd、1.62Qd两个非设计工况下,应用SST k-ω湍流模型对导叶在一个栅距内的5个不同时序位置下泵内部流动进行三维非定常数值计算,得到导叶和蜗壳流道内压力脉度强度分布随不同导叶时序位置的变化规律,结果表明,导叶时序效应对叶轮与导叶的动静干涉引起的压力脉动强度影响较明显;在导叶靠近进口的吸力面区域和导叶喉部区域存在着较大的压力脉动强度;压力脉动强度沿着导叶流道向下游传播并逐渐减弱;导叶时序效应对蜗壳平面的压力脉动强度影响非常明显,压力脉动强度呈现不规律分布;当在小流量0.6Qd工况时,当导叶时序位置为C3时,导叶内压力脉动强度最大值为0.44,而当导叶时序位置为C2和C4时,压力脉动强度最大值分别为0.24和0.22;当在大流量1.62Qd工况时,当时序位置为C2时,压力脉动强度最大值为0.87,而当时序位置为C1和C4时,压力脉动强度最大值为分别为0.72和0.77;在非设计工况下,蜗壳内的压力脉动强度相对导叶的压力脉强度较弱。C4时序位置能减小余热排出泵运行中的压力脉动强度,从而提高泵的稳定性,为导叶的安装位置提供参考。     

内置涡核破碎翼参数对旋风分离器性能影响的仿真研究

内置涡核破碎翼旋风分离器具有保持较高效率同时降低压降的特点。研究涡核破碎翼参数对分离器性能的影响有重要的意义。本文利用计算流体动力学方法(CFD),采用雷诺应力模型(RSM)和离散化模型(DPM),模拟涡核破碎翼参数对分离器性能的影响。结果发现:随着相邻涡核破碎翼间距增大,分离器收集效率及压降均呈现缓慢增长趋势,而随着每组涡核破碎翼个数增加,分离器收集效率及压降均呈缓慢下降趋势。