变叶片数和长短叶片结构对离心叶轮内三维粘性流场的影响

采用数值计算方法来研究离心叶轮内的二次流和射流一尾迹结构,通过改变叶片和采用长短叶片结构等方法分析其对离心叶轮内流场的影响,并得出了两项结论。     

Z305压气机内部流场数值分析及扩压器结构优化

为分析叶轮和扩压器耦合作用下的压气机内部流场,在级环境下对Z305增压器离心压气机进行了数值研究,结果表明该压气机的工作范围较狭窄和整级效率较低的原因在于叶轮出口段到扩压器进口处都存在较大的涡流区。通过减少扩压器叶片数和缩短叶片尾缘的长度,改善了叶轮和扩压器的耦合关系,使得压气机工作范围和在多工况下的效率和压比等性能参数都明显提高。     

周向弯曲叶片压缩机转子流场的数值模拟

为了研究叶片周向弯曲对压缩机转子性能的影响。利用三次样条曲线来构造叶片径向积迭线，以形成不同形状的正反弯叶片，并采用有限体积时间推进法求解N-S方程。方程中增加了“粘性体积力”项来模拟流体粘性对转子流场的影响，并对带弯曲叶片的压缩机转子的内部流场进行了数值模拟。对计算结果进行全面分析。得出结论。     

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。     

双叶片螺旋离心泵的内部流场模拟

以双叶片螺旋离心泵为研究对象,选用k-ε标准模型,采用CFD软件Fluent计算双叶片螺旋离心泵的三维内部流场.通过对双叶片螺旋离心泵内部流动速度、压力分布与捕捉到的流动冲击、间隙流等重要现象的分析,为双叶片螺旋离心泵的性能改善提供了可靠的信息.通过分析,提出了在设计双叶片螺旋离心泵时的一些改进措施.     

螺旋离心泵内部流场的数值模拟

以螺旋离心泵为研究对象,选用标准κ—ε模型,采用CFD软件Fluent计算了该泵的三维内部流场。通过对该泵内部流动速度、压力分布与捕捉到的流动冲击、二次流、回流等重要现象的分析,给该泵的性能改善与改进提供可靠的信息。通过分析,提出了在设计螺旋离心泵时的一些改进措施。     

螺旋离心泵叶轮离心段叶片对泵性能影响的数值模拟

以150×100 LN-32型螺旋离心泵为研究对象,选用标准k-ε模型,采用CFD软件Fluent计算了原形机和去掉了离心段叶片的模型机的三维内部流场。通过对两种叶轮泵内部流动速度、压力分布与捕捉到的回流等重要现象的研究,分析了离心段的作用。针对以上分析结果,提出了在设计螺旋离心泵的一些改进建议。     

风力发电机叶片气动特性数值模拟

建立小型风力发电机叶片的三维流场模型,运用流体软件(FLUENT)分析旋转叶片在不同风速作用下的流动特性及气动特性的变化规律。结果表明:随风速的增大,叶片失速现象越严重,叶尖处的压强和流速均达到最大值;同时,风力发电机输出功率增大,叶尖速比和风能利用系数都减小。利用风能实验平台对小型风力发电机进行了实验测试,将所得数据与数值模拟结果进行对比分析,验证了数值模拟方案的准确性和有效性。     

风力机叶片气动特性数值模拟

在保证定雷诺数和定风速的情况下,通过FLUENT软件分别模拟了不同攻角下二维翼型NACA4412的绕流流场,得到了翼型的表面压力分布、速度分布以及升、阻力系数,从而确定了最佳攻角。     

阀控充液式液力偶合器瞬态充液流场及转矩特性预测

阀控充液式液力偶合器常被安装布置于刮板输送机的电机与减速器之间,利用其充液调速特性,实现刮板输送机的软启动。为了预测阀控充液式液力偶合器瞬态充液过程的流场及转矩特性,以循环圆直径为500 mm的偶合器为分析模型,应用仿真软件CFX(Computational Fluid Dynamics X),采用非均一化两相流模型与SST(Shear Stress Transport)湍流模型,对充液过程的瞬态特性进行了数值模拟研究,获取了不同工况下的压力场、速度场及转矩值,根据压力、速度分布及变化规律分析了不同工况下泵轮转矩变化趋势,并得到了不同充液率下泵轮转矩系数的拟合公式。结果表明,整体上转矩随着充液率的增大而呈抛物线形式递增,随着速比的增大而减小,并由于环流状态的改变,出现转矩下降速率跌落现象。分析结果预测了阀控充液式液力偶合器的流场及转矩特性,为液力偶合器的使用与设计提供了合理的参考。     

限矩型液力偶合器内部两相流动数值模拟

限矩型液力偶合器内部存在着复杂的气液两相流动,为掌握限矩型液力偶合器内部流场分布及转矩特性变化,分别采用VOF(Volume of fluid)与Mixture两相流模型对偶合器内部流场进行模拟计算,并对其转矩特性进行监测。通过VOF模型获得的偶合器内部气液两相分布情况和通过Mixture模型得到的其内部压力速度分布图能够较好地反映偶合器内部流场变化情况。仿真结果表明：VOF模型能够较好地模拟出偶合器因流态转变而造成的转矩跌落情况,Mixture模型不能模拟出该效果,但在高、低转速比工况下模拟的转矩值仍具有一定参考意义。     

液力缓速器三维瞬态流场大涡模拟及特性计算

为深入了解液力缓速器内部复杂的三维流动,采用大涡模拟和多可动区域计算的滑动网格法,利用FLUENT软件对液力缓速器全充液工况内部三维瞬态流场进行数值模拟。对计算得到的三维流场分布特性进行深入研究,分析流动现象成因,为提高液力缓速器性能奠定理论基础。基于流场数值解对制动扭矩进行了计算,将计算结果与实验结果进行对比分析,二者误差在5%以内,说明采用的数值模拟方法是准确有效的。     

限矩型液力偶合器流场特性预测

限矩型液力偶合器的工作状态始终是部分充液,内部气—液两相流体介质在泵轮流道和涡轮流道之间做螺旋环流运动。以YOX500液力偶合器为研究对象,利用CFD(Computational fluid dynamics)软件中的滑移网格法与流体体积法VOF(Volume of fluid)对液力偶合器内部流场进行瞬态分析,得到了液力偶合器内部两相、速度、压力分布,总结了其流场结构的变化与规律。同时对其外特性进行计算,将模拟结果与实验结果进行比较分析,对所使用的CFD数值计算方法的有效性进行评价,为液力偶合器内部流道的设计和优化提供方法。     

水平轴风力机叶片在风沙流场中的数值模拟

采用计算流体力学软件FLUENT,选用SSTκ-ω湍流模型对750kW水平轴风力机叶片进行三维定常流风场和风沙离散项的数值模拟,得出叶片周围风场绕流特性。模拟结果表明风力机叶片迎风面受风压最大,风绕流风力机叶片发生分离和涡流现象。在风沙离散项中风带动沙粒的不均匀性使风力机叶片周围沙粒迹线出现分离,在叶片中部及叶尖处浓密。因此,应在风力机迎风面中部及叶尖处增设耐磨层,防止风沙频繁地区风沙对叶片产生的风蚀现象。     

湿式离合器带排空转状态下片间流场特性的数值模拟

湿式离合器带排空转时,片间流场特性对湿式离合器的带排转矩产生重要而直接的影响。建立了片间流体域CFD模型,研究了润滑油流量、摩擦片转速对片间流场特性的影响规律,计算了带排转矩并与试验曲线进行了对比和差异分析,验证了模型的正确性。研究结果表明,临界转速前后,润滑油流量增加对片间最高温度和平均压力的变化趋势产生相反的效果,I型槽摩擦片间存在逆压梯度,片间润滑油先发生径向收缩后发生周向收缩。     

基于FLUENT的叶轮机械内部流场的模拟研究

介绍了FLUENT软件的主要特点及其在叶轮机械领域的应用情况,并且以某轴流风机为例,用该软件进行数值模拟,分析其内部流场变化情况.通过这种模拟,能真实反映叶轮机械内部的复杂流动,为叶轮机械的设计和改进提供理论依据.     

调速型液力偶合器两相环流特性预测

随着机械设备不断向重载、大功率方向发展,对于传动装置的性能也有了更高的要求,调速型液力偶合器作为一种重要的传动设备广泛应用于刮板输送机及其他重型机械的软启动中。为了准确预测矿用调速型液力偶合器的流场分布特性及转矩传递特性,应用计算流体动力学软件CFX,利用混合出入口及边界循环条件,在部分充液工况下利用了非均一化两相流动模型,针对某型矿用调速型液力偶合器进行了单流道流场数值模拟。对10%至100%流道充液率及对应不同充液率下0至0.99速比时的内流场进行了CFD数值模拟分析,获取了不同工况下气-液两相环流特性及转矩传递特性曲线,结合流场分布特性分析了输出转矩的趋势变化特点。分析结果合理的预测了调速型液力偶合器的转矩传递特性,流场环流特性的预测解释了流场转矩变化的原因,为调速型液力偶合器的选型与设计提供了可靠的理论依据。     

叶片数对螺旋离心泵内部流场影响研究

利用工程上普遍采用的k-ε两方程模型和SIMPLE算法,对单叶片和双叶片螺旋离心泵的内部流场进行了数值模拟.得出了叶轮与蜗壳内的速度分布和压力分布等流场信息,比较了单叶片和双叶片螺旋离心泵的特性曲线,单叶片和双叶片螺旋离心泵内部流场的区别与联系,分析了叶片数对螺旋离心泵内部流动规律的影响.     

离心式叶片泵内三维流场的数值模拟

利用Fluent软件数值模拟了叶轮机械内的三维流动，计算了离心式叶片泵内的速度矢量、压力值和湍流强度。通过数值模拟结果来看，数值模拟方法能真实反映叶轮内部的复杂流动，为叶轮机械的设计和改进提供了理论依据。     

三头进给电解加工叶片流场特性

为合理利用流场因素对叶片电解加工的影响,提高叶片电解加工的精度和表面质量,结合自行研制的新型三头进给叶片电解加工机床,建立电解加工流场的数学模型,设计新的"双向进液"的流动形式及适应该流动形式的电解加工夹具,分析气泡率、温度、压力、流速等因素对电解加工的影响.进行叶片电解加工试验,试验表明,流场设计合理,有利于保证加工的稳定性,提高叶片加工质量,并可实现叶片叶身、缘板的全方位电解加工.