可逆风机叶片的翼型研究

研究和发展了可逆风机叶片用的翼型——可逆翼型。根据可逆风机的特殊使用要求,分析研究了可逆翼型应该具有的外形要求和气动特性要求。本课题组发展了生成可逆翼型几何外形的计算程序,并采用本课题组的翼型气动性能的计算程序对生成的翼型进行了分析、评估。在此基础上,优选出两个可逆翼型－Ｒ１８和Ｒ４３Ｔ。对该两个翼型和一般的可逆翼型Ｒ３等进行了风洞实验研究,表明本文优选出的两个翼型的性能优于已有的一般翼型,本文提出的可逆翼型的设计方法是可行的。     

风机叶片的剖面翼型反设计优化技术

使用反方法进行风机叶片的翼型设计，采用了一种非线性优化速度分布的方法，分别针对吸、压力面的初始速度分布采用不同的优化手段，可以有效地调节翼型的厚度。并且在设计中可以自由给定攻角、落后角，通过速度分布的优化得到符合工程应用要求的风机叶片的翼型。并依据探索出的速度分布优化准则，设计出了三种风机叶片的翼型。     

可逆风机用翼型气动特性分析与实验研究

可逆翼型气动性能的优劣对可逆风机性能好坏起着至关重要的作用。选取了形式不同的三种翼型,即对称翼型、S型翼型和常规非对称翼型,利用X-foil软件对上述三种翼型的气动性能进行数值计算。结果显示,在较大的攻角范围内,常规非对称翼型的升力特性和升阻比特性都明显优于另外两种翼型。为了比较三种翼型在可逆风机中的应用效果,通过调整设计参数使采用三种翼型设计的叶片具有相同的弦长和扭曲变化规律,然后在标准风管式出气试验台上进行了空气动力性能实验。研究表明:在选取的三种翼型中,采用对称翼型设计的可逆风机叶轮最为理想,其额定工况点的实验性能满足设计要求,且具有良好的反风性能,同时正、反风工况下都有较宽的高效工作范围。     

新型双头翼型的性能实验研究

提出了一种设计构造新的双头翼型的方法,并对以CLARKY作为基本翼型设计的一种对称翼型和一种非对称翼型进行了吹风性能实验.通过对比分析实验结果发现,采用这种方法可以得到性能优良的特种新翼型,双头反向非对称翼型在大大改善正向吹风性能的同时,反向吹风性能依然较好.     

可逆地铁风机用翼型优化设计与验证

作为叶片设计的基本组成单元,可逆翼型的选取对整机性能的影响起着重要的作用。以性能较好的R18可逆翼型作为初始翼型,通过翼型优化方法得到一款优化翼型。利用Numeca软件对R18翼型构建的叶片进行气动性能计算并与标准风机试验台的数据进行比对,验证该数值方法的可靠性。在此基础上采用两种翼型构建两种叶片模型并用Numeca软件计算气动性能,以此对翼型优化的设计效果作出评价。研究结果表明：在设计攻角范围内,优化翼型的升阻力特性均高于R18翼型;且在设计工况范围内,优化翼型设计出的风机全压提升5.43%,效率提升0.905%。表明该翼型优化设计方法确能提高设计出的可逆地铁风机气动性能。     

轴流通风机翼型的优化设计研究

将二维N-S方程流场分析程序和序列二次规划结合起来，发展了一种轴流通风机翼型设计方法，用以提高翼型的气动性能，达到节能目的。由N-S方程计算得到的升力、阻力等气动参数构成目标函数，数值优化程序对其进行最优化。设计实例表明，本文发展的方法设计质量高，所需机时少，易于实施，有较大的工程应用价值。     

轴流通风机叶片圆弧翼型的几何特性

概述了圆弧翼型几何特性的常规表征方法，从工程实践需要出发，推导了该种翼型新的表征方法的转换关系式，详述了方便地绘图方法与步骤。最后对Ｆ族翼型的几何特性做了介绍。     

轴流式水轮机叶片翼型参数化设计

我国水力资源丰富,水能开发工作稳步推进,与发达国家相比,依旧存在一定不足之处。目前,随着我国对这方面的支持进一步加大,水电开发工作日益加快。本文主要介绍了我国轴流式水轮机发展现状,然后展开轴流式水轮机叶片翼型参数化相关设计,建立相应的模型,生产3D水轮机叶片,节约时间和制造成本。     

中等及大迎角下的翼型气动弹性性质研究

采用不同湍流模型的雷诺平均Navier-Stokes方程计算中等及大迎角条件下的非定常气动力,在全湍流流场假设情况下,耦合翼型振动方程,在时间域内数值模拟了中等雷诺数下翼型在不同迎角、尤其是失速迎角附近的气动弹性动态过程。通过算例分析,得出了研究结果。     

空调器风扇性能测试系统的设计与实现

按照美国标准和我国标准，给出了空调器风扇性能测试系统的设计方案，论述了系统的硬件与软件实现并给出了测量实例。     

离心风机数值试验平台

介绍了通风机数值试验的平台和模拟的过程，利用商业软件及前后处理的二次开发系统，针对9－12通风机，方便快捷地进行了数值模拟，可以直接得到一些有价值的结果，为通风机改造、设计提供了对比分析的有效手段。     

利用Clark Y构造非对称翼型风机的正向通风性能对比

针对双向通风的工程应用,基于Clark Y标准翼型设计了4种S型非对称翼型并应用至单级可逆轴流风机,通过数值模拟计算及性能试验分析,对比研究了采用不同S翼型的可逆风机仅在正向通风情况下的气动性能。数值模拟结果表明:随着前缘厚度增加,风机进口截面的和叶顶间隙的湍流动能会有所下降,减少了流动损失,而增加尾缘最大厚度会降低叶轮出口流通性能。因此,反映到风机的性能上,在满足逆向通风的流量和静压前提下,增加前缘最大厚度同时减少尾缘最大厚度,风机正向通风时效率及全压会随之发生下降。综合比较而言,本文所研究的运用在正向吹风工况中的4类可逆风机,其中F4性能较优,而F10性能相对最差。     

一种振动翼栅的综合设计

根据某风洞实验室的要求设计了一种振动翼栅,运用SolidWorks软件建立了振动翼栅的三维模型。采用拉格朗日法建立了振动翼栅的动力学方程,得到电机力矩的函数方程。基于ADAMS虚拟样机对机构进行动力学仿真。并用MATLAB软件对动力学模型进行分析得到力矩的函数曲线,其与仿真得到的结果一致,说明了动力学模型的正确性和机械结构设计的合理性。基于MATLAB软件分析得出电机输出最大力矩的条件,计算出最大力矩,选择电机参数,完成控制系统设计。完成样机实验,机器运行良好。     

小型通风机性能自动测试系统的实现技术

论述了一个小型通风机性能试验系统中的控制策略、数据采集、数据管理以及风机性能曲线的处理，及其主要功能的实现方法。     

风力机专用翼型综合优化设计方法

为了得到拥有优良气动特性且低噪声水平的风力机专用翼型的轮廓线,提出了翼型多工况点多目标综合优化设计方法。该方法应用Bezier曲线对翼型的轮廓线进行参数化表达,并推导出由翼型离散数据点反求Bezier曲线控制点的一般方程。基于翼型噪声预测半经验模型,采用XFOIL计算翼型的气动性能,结合遗传优化算法得到优化翼型。以美国NREL风力机翼型S834为初始翼型,对多工况多目标权重分配方案进行综合设计。研究表明,相对于初始翼型,优化翼型在主攻角范围具有更好的气动性能和声学性能。     

轴流通风机扩压器设计

讨论了扩压器的性能；概述了扩压器损失计算，着重叙述了环形扩压器的设计方法、步骤。运用建立在试验基础上的相关曲线设计环形扩压器的方法，步骤简便、实用、可靠；扩压损失的计算快捷。     

风机远程控制系统的设计与实现

风机远程控制系统上位机采用PC机,下位机采用AVR单片机,通过集散控制方法实现现场和远程都可控制任意台号风机的启停、调速、显示故障及设备编号,具有过流、过压的自动保护及报警功能,采用继电器控制风机等方法,减少了低速时控制板和风机噪声对系统的影响,提高了系统的稳定性。     

用优化β2A方法试制翼型通风机优良机型新工艺

介绍了一种以翼型截面铝型材制造叶片并制造具有不同几何参数的离心式叶轮的新工艺。研究了通过筛选叶轮试制翼型通风机优良机型的新产品试制方法。     

基于最大风能利用系数的风力机翼型设计

以叶素动量理论为基础,对翼型风能利用系数进行循环迭代以求解其最大值,同时分析翼型在各段升阻比范围内升阻比增加对风能系数的影响.针对风力机展向各处对翼型设计的不同要求,基于翼型型线与噪声预测理论,综合考虑翼型的前缘粗糙度敏感性、非设计工况特性、失速特性、噪声特性以及风力机的使用寿命,提出以多攻角范围内翼型风能利用系数为设计目标来设计翼型的新方法.计算实例选取相对厚度为18%的翼型进行优化计算,得到一种性能优越的风力机专用翼型,通过和风力机常用翼型NACA 63418在雷诺数Re=2×106和Re=6×106下自由转捩和固定转捩两种工况时性能的综合比较,新翼型在5°～14°攻角范围内具有良好的粗糙度敏感性、非设计工况特性、失速特性以及低噪声,同时也具有更高的风能利用系数,很好地满足了风力机专用翼型的设计要求.