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。     

大流量系数离心压缩机叶轮及扩压器气动设计与分析

本文以流量系数等于0.2的离心压缩机为研究对象,发展了大流量系数离心压缩机的设计与分析方法,完成了该压缩机叶轮+扩压器的一维方案设计、二维子午流道设计和三维叶片设计,并利用CFD软件对所设计的叶轮+扩压器进行了数值验证。结果表明:所发展的设计方法能够用于大流量系数离心压缩机研发,气动性能指标满足设计要求,对进一步优化设计和结构强度分析具有应用价值。     

离心压缩机小流量级叶片扩压器的改进研究

采用数值模拟方法对某一离心压缩机小流量级内部全三维有粘流场进行了详细的分析,得到了内部各元件主要气动参数的分布情况.通过减小D4/D2值,减小叶栅稠度,增大当量扩张角等方法有效减小了叶片扩压器内的摩擦损失.数值计算结果表明,改进后计算模型多变效率提高约1.02％,效果显著.     

离心压缩机级叶轮外径切割的估算方法

依据３种不同叶片出口角的叶轮进行外径切割的实验结果，提出了离心压缩机级叶轮外径切割的估算方法。使用该方法有利于利用已有模型级的实验结果，比较准确地估计不同叶轮外径切割量时的级性能，从而扩大该模型级的使用范围，也可在产品试验后发现级出口压力偏高时，比较准确地确定应有的叶轮外径切割量。     

不同流量系数下叶顶间隙对离心压缩机模型级性能的影响

通过CFD技术,分析了不同流量系数下叶顶间隙对离心压缩机模型级性能的影响。结果表明,对于中、小流量系数模型级,叶顶间隙越大,其效率曲线下降越大,而对于大流量系数模型级,有一定的叶顶间隙可改善叶轮内流场,反而有利于离心压缩机效率性能。无论何种流量系数模型级,存在一定的叶顶间隙则可提升能头曲线。     

叶片前缘载荷分布对大流量系数离心压缩机叶轮性能的影响

本文主要针对大流量系数模型级的叶轮叶片载荷分布进行研究,通过改变叶片前缘载荷(叶片0~20%无量纲中弧线长)分布来设计不同形式叶轮,并进行了数值模拟分析,通过对流场的分析和性能曲线的对比,研究叶片前缘载荷对叶轮性能的影响,研究发现不同的载荷分布形式使得压缩机的性能曲线也有不同程度的左右偏移,叶轮内部流场也有较大差别,分析结果可为大流量系数模型级叶轮结构的优化设计与性能提高提供理论依据,同时为大流量系数压缩机的开发提供参考。     

小流量离心制冷压缩机级内流动的CFD分析

压缩机是蒸发循环制冷系统的核心部件,本研究采用FLUENT软件,调用真实气体模型并读取R134a物性参数,进行小流量离心式压缩机内部流动模拟分析,在一定程度上提升了模拟质量,并与试验进行对比,结果较为接近。分析表明:利用FLUENT软件进行小流量离心式制冷压缩机内部流动分析可行;所设计叶轮出口可能发生二次流现象;扩压器进口处流动不稳定,造成较大流动损失,且扩压器内部流动不均匀,最后给出相应优化意见。     

多级离心压缩机叶轮外径切割的估算方法

将文献１提出的单级离心压缩机叶轮外径切割的估算方法推广应用于多级离心压缩机，扩大了该方法在实际中的使用范围。     

环形叶栅流量系数试验研究

流量系数是通流计算中一个重要的参数,而目前一般是根据经验公式计算流量系数,但是这样难以计算准确进而影响其它性能参数的计算。因此本文通过试验对流量系数进行测量,同时讨论压比和温度其影响,为汽轮机通流设计提供理论依据和数据支持。     

采用叶片扩压器时单级离心叶轮内流分析

对采用滑移网格技术计算得到的,带有叶片扩压器的单级高速离心压缩机,非定常流动计算结果的叶轮内流进行分析,研究了叶片扩压器的存在对叶轮内流的影响。     

离心压缩机叶轮加载规律的数值研究

在非正交曲线坐标系下,运用基于同位网格技术的二维不可压SIMPLEC算法,对4种典型加载规律（前加载、后加载、中间加载和均匀加载）下,离心叶轮流道内的湍流流场进行了数值模拟,得到出口落后角和滑移系数,并以此为依据分析了各种加载规律的加功性能,得出了中间加载和均匀加载规律优于其它加载规律,适合用于离心压缩机叶轮的结论。     

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.     

离心压缩机圆形截面蜗壳内部三维流场的实验研究

利用五孔探针对离心压缩机蜗壳内部的三维流动进行了详细的测量,在此基础之上,着重对圆形截面偏心蜗壳内部三维流场的流动过程进行研究与分析,旨在为把握其三维流动的生成演化细节和积累流动图谱等基础性资料,为今后蜗壳设计与改良提供可靠数据并打下良好基础。     

离心叶轮内三维湍流流场的数值计算与实验比较

采用高阶各向异性ｋ－ε模型（ＭＡＫＥ）和标准ｋ－ε模型（ＳＫＥ）对实验离心叶轮内设计工况下的三维湍流流场进行了数值计算,并与采用ＬＤＶ测量系统测得的实验结果进行了比较,结果表明：两种模型均能模拟出设计工况下离心叶轮内气流的流动变化及二次流动现象,但由ＳＡＫＥ模型考虑了旋转和曲率在流动过程中的影响,故在气流的分布趋势,流动方向的变化等方面,与实验值更接近。     

低稠度半高叶片扩压器的模型级性能研究

通过数值模拟的方法研究了低稠度半高叶片扩压器在大流量离心压缩机模型级中的应用,并比较了其与无叶扩压器对模型级气动性能影响的差异.研究结果表明:采用低稠度半高叶片扩压器的模型级基本消除了盖侧附近低总压高熵值的区域,气动性能有较大提高.     

叶片开缝对离心压缩机叶轮内部流场影响的数值研究

通过数值实验,以某个NASA半开式叶轮数据为例,对半开式无间隙叶轮、半开式有间隙叶轮、闭式叶轮和闭式开缝叶轮进行了详细的流场分析和对比,并与该半开式叶轮的实验结果进行分析比较,结果符合良好,证明计算结果可靠。     

不同工况对离心叶轮内部流场特性影响的实验研究

利用激光多普勒测速系统(LDV)在设计和非设计等3种工况下对后弯闭式离心叶轮内部气流流动的影响进行了实验测量。利用测量数据对比描述了不同流量下流道出口主流速度分布的特点。径向面上的速度矢量图说明了不同进口条件下流道内气流流动产生分离的位置、强度以及发展。二次流矢量图表明流量的改变导致在垂直于主流方向引起截然不同的二次涡旋流动。