基于曲面迭代的离心泵数值叶片模型

针对传统的泵CAD软件存在的缺陷,依据泵的水力设计用Bezier曲线来拟合各轴面流线,依据轴面流线、叶片安放角沿流线的分布函数及叶片的型线方程得到叶片表面上离散点集,提出用一种基于盈亏修正思想的迭代非均匀B-spline曲面算法来拟合叶片型面;利用调节轴面流线的控制点及叶片安放角的分布规律来调节叶片表面的各型值点,从而达到调控叶片曲面的目的;建立数值叶片模型与泵的设计参数间的关系,实现叶片的参数化设计,摒弃繁琐的二维木模图。实例表明提出的数值叶片模型是合理的,具有重要的理论意义和工程应用价值。     

可用于混流式水轮机叶片三元设计的反问题计算方法

本文根据两类相对流面概念,建立了混流式转轮叶片设计的反问题特征线解法数学模型。并据此编制了已知轴面流场的反问题计算程序,所设计的叶型不仅符合流线（正交）方程及连续方程,而且满足运动方程,该法不仅是在给定轴面流场下设计叶片的方法,而且是正反问题迭代的基础,即可用于混流式水轮机叶片的三元设计。     

斜流叶轮的工程设计法

本文将叶片区回转流面看成是共锥底的一束圆锥面,子午流面计算使用了作者导入的忽略流线曲率的准正交线上的速度方程式。叶片间流动计算,应用了点源和涡分布作成的X和ξ图线,以修正流面倾斜和轴向速度变化对翼型的影响。本计算方法与流线曲率法进行了比较。     

供暖系统混水离心泵叶轮正反问题计算

基于流线迭代法和逐点积分法,用Fortran语言编程实现了供暖系统混水离心泵叶轮的水力设计,讨论了轴面流道形状、叶轮包角和滑移系数对设计计算结果的影响.基于Navier-Stokes方程,在贴体坐标系中,采用交错网格技术和SIMPLEC算法,对依据不同设计参数设计出的两个叶轮内部流场进行了数值模拟,并将计算得到的流场压力分布和轴面速度分布进行了对比,同时对两个叶轮进行性能预估.研究表明:轴面流道形状和叶轮包角影响叶轮内部压力场和速度场的均匀性,导致两个叶轮的水力效率值存在约2%的差别.     

离心泵叶轮进口边位置的研究

本文基于流线迭代法和逐点积分法，用FORTRAN语言编程实现了离心泵叶轮的水力设计。基于Navier-Stokes方程，在贴体坐标系和交错网络中，采用SIMPLEC算法，对该叶轮两种不同进口边位置所对应的内部流场进行了数值模拟。将计算得到的流场压力分布，轴面速度分布以及叶轮水力效率进行了以比。结果表明，进口边位置对泵的性能有较大影响。     

离心泵叶轮轴面流线分点快速计算法

提出了离心泵叶轮轴面流线分点快速计算方法,给出了直线部分和曲线部分轴面流线分点数学模型,列表与其他流线分点法的计算公式、计算结果进行了比较.     

离心泵叶轮轴面流线分点方法的研究

分析了近年来关于离心泵叶轮轴面流线分点的研究成果及存在的问题,提出了叶轮任意形状轴面流载线高斯分点法,对直线,圆弧流线的分点方法作了进一步地分析了探讨,列举了６５ＤＬ泵叶轮前盖板轴面流线分点计算情况。     

喷水推进泵S2流面反问题设计及数值模拟分析

本文基于S₁、S₂流面设计理论,在给定轴面流道形状的基础上,求解了喷水推进泵初始轴面流线,给出了喷水推进泵的反问题设计方法,并编制了喷水推进泵反问题设计的Fortan程序。针对该程序设计的喷水推进泵,进行了三维流场数值模拟,讨论了速度矩分布对泵性能的影响。结果表明:采用三种速度矩分布方案所设计的叶轮中,第三种方案的抗汽蚀性能最好,效率较高,是比较理想的分布方式。     

轴流泵叶轮出口速度矩采用不同的二次多项式分布规律时的特性研究

研究了轴流泵叶片设计中叶轮出口液体速度矩采用不同的二次多项式形式分布规律时，叶轮出口绝对速度圆周分速度、轴面速度、理论扬程、扩压系数、水力效率、汽蚀余量、叶片安放角等参数沿叶片高度分布的情况。采用了4种分布形式。研究表明，叶轮出口速度矩采用不同形式的二次多项式分布时。叶轮出口绝对速度圆周分速度、理论扬程、轴面速度和叶片安放角沿叶片高度分布均有较大变化。但汽蚀余量、扩压系数和水力效率沿叶片高度分布变化较小。分布3、4是比较好的分布形式。当必需汽蚀余量有要求时，分布3可以减小必需汽蚀余量5％左右；否则，分布4是比较好的。对于分布3，叶片安放角沿叶片高度分布可能出现拐点。通过增大k1，降低k2和增大k3可以避免出现拐点。对于分布3，k2位置的改变对叶片安放角影响甚微。     

冷却用弯掠轴流风机的变型设计与数值分析

采用Navier-Stokes方程和标准κ-ε湍流模型,对已有的某弯掠轴流风机进行数值模拟,并与实验结果进行对比,验证了数值方法的准确性。为满足给定的性能要求,以该风机弯掠叶片为基础,利用变型设计方法得到四种结构的叶轮并对其进行数值模拟和性能预测。比较分析Z=5时3种结构叶轮出口轴面全压分布云图及叶顶径向回转流面上流线分布图:叶顶前缘高压随叶片安装角的增加而增大;回转流面上流线分布均匀,叶顶吸力面前缘存在小的涡流区域,且随叶片安装角增加而增大。     

拉延筋对冲焊型液力变矩器内流特性影响规律研究

为抑制钣金冲压起皱和破裂现象,通常在冲焊型液力变矩器泵轮和涡轮叶片中部开设拉延筋。针对具有多种布筋形式的拉延筋叶片的不同流道结构分别进行流场数值模拟,获取流动参数在不同叶栅流道内的分布趋势,分析拉延筋布筋形式对液力变矩器原始特性和叶片结构表面压力载荷的影响规律。由分析比较计算结果可知,叶片开设拉延筋的凸模方向的变化对冲焊型液力变矩器的工作变矩比和效率影响较小,且在泵轮与涡轮叶片均开设拉延筋的情况下,当拉延筋凸模方向与对应叶轮叶片凸面法向一致时会导致泵轮转矩系数上升。当拉延筋凸模方向与泵轮叶片凸面法向一致时会导致泵轮叶片载荷上升,涡轮叶片载荷高幅值区域向叶片入口处移动,影响叶片表面油液载荷分布。     

发动机风扇叶片凸肩工作面挤压应力研究

针对风扇叶片凸肩结构工作面挤压应力分布情况,建立了风扇叶片凸肩工作面接触有限元计算模型,分析了工作状态下叶片凸肩工作面挤压应力分布和变形情况。通过对实际工作后的风扇叶片凸肩工作面进行了检测,有限元仿真分析结果与实际工作面检测结果一致。研究了凸肩工作面挤压应力分布原因,并发现凸肩工作面的挤压应力分布和变形主要由初始紧度和工作载荷决定。该挤压应力的研究将为风扇叶片凸肩工作面的结构设计与制造提供参考依据。     

高比转数蜗壳式混流泵的设计与试验

采用线性分布的轴面流线速度环量和叶片角度变化规律来设计叶轮,采用圆弧翼型进行固定导叶的设计,蜗壳断面采用非对称断面,进而设计了一叶片可调比转数为564.3的蜗壳式混流泵。应用FLUENT对该泵的内部流动进行了数值模拟并根据模拟结果进行了能量性能预测。内流模拟结果显示该泵内部流动均匀,性能预测结果表明该泵可以满足设计要求。真机性能测试表明该泵在叶片角度为0°时最高运行效率达85.76%,在设计点运行效率要比设计要求高约3%。研究结果对于更高比转数蜗壳式混流泵的设计具有比较重要的指导作用。     

具有分流叶片的径流式压气机叶轮三元流场计算

本文提出了计算具有分流叶片的径流式压气机叶轮三元流场计算方法。通过分流叶片前缘的S 2流面及分流叶片两侧分支流道中的流量在计算中经迭代自动确定。计算实例表明,应用本文计算方法可以得到流线位置和相对M数分布收使敛程度均相当好的数值解。并发现当分流叶片偏离中间位置时,流场比较好。     

离心泵叶轮圆弧形轴面流线分点计算法

用圆方程和圆的几何学建立了离心泵叶轮轴面流线分点公式。对６５ＤＬ泵叶轮前盖板轴面流线的圆弧部分进行了分点计算。结果表明，所给分点公式具有实用、快速、精度高的优点。     

离心泵叶轮圆弧形轴面流线分点方法

用圆方程和圆的几何学建立了离心泵叶轮轴面流线分点公式。对６５ＤＬ泵叶轮前盖板轴面流线的圆弧部分进行了分点计算。结果表明，所给分点公式具有实用、快速、精度高的优点。     

离心压缩机回流器内部流动分析

通过回流器内部流动的理论分析和对不同型式回流器的实验测试,着重研究了回流器内部流动特征,回流叶片型式对回流器性能及压缩机级特性的影响规律。应用了流线曲率法计算子午面流动,快速近似法计算叶片表面速度分布;用积分法计算二元可压缩紊流边界层。试验中分别对不同叶型叶片的回流器进行了静吹风和中间级性能试验,从理论和实践相结合的角度论证了最小扩压度叶型回流器的优越性。     

水泵叶轮设计中轴面流道及流线的确定

绘型的准确对于取得好的水泵至关重要。绘型工作较为复杂，特别是检查绘型工作的基础轴面流道及确定轴面流线更是要进行多次修改才能满足设计要求。本文就偏微分数值网格生成技术进行了分析，并就水泵叶轮设计中轴面流道和流线的生成算法和结果分析进行了探讨。     

后向离心通风机可控涡设计方法的研究

本文从控制气体涡（ｒＣｙ）沿平均子充线的不同分布规律出发，论述和计算了后向叶轮叶片表面的气流速度分布、叶片载荷分布以及吸力面上边界层动量厚度的增长，初步得出了最佳气体涡分布的基本特征及其幂指数的最佳取值范围。根据本文观点和方法设计了后向叶轮并进行了风机性能的对比试验。试验结果表明本文设计方法风机性能明显改善。     

离心风机叶片扩压器内部流场的试验研究

利用激光多普勒测速仪(LDV)测量了离心风机叶片扩压器的内部流场。试验中，分别在大流量和小流量两个工况下对离心风机叶片扩压器的内部流场进行了详细的测量，由测量结果分析了叶片扩压器流道中前侧板侧、中间和后侧板侧三个回转面上气流速度的矢量分布和等值线分布，以及气流从扩压器的叶片凹面到凸面、从扩压器的进口到出口的流动特性。结果表明在扩压器喉部附近靠近扩压器凹面的局部区域，速度的方向会向叶片凸面发生较大角度的偏转；随着流量的增大，该区域将会向叶片扩压器的下游及流道宽度方向发展。