离心叶轮的应力数值分析与结构优化

利用ANSYS软件平台进行离心叶轮应力分析，分别对叶轮进行整体以及无叶片轮盘的分体建模，计算叶轮在转动中叶轮应力分布和叶轮形状的对应关系。通过改变叶轮的结构参数有效降低了叶轮的最大应力，为叶轮的结构设计提供了重要工程参考。     

钢板焊接叶轮的抗磨蚀效果

针对汽蚀和泥沙磨损对抽黄水泵叶轮的破坏，浅析了目前国内减轻磨蚀破坏的对策，设计和研制了钢板成型叶片焊接叶轮。该叶轮经某泵站使用表明，叶轮寿命提高几倍，维修工作量大大减少。     

基于UG整体叶轮实体造型研究

整体叶轮是航空航天发动机的重要部件，是影响发动机性能的关键因素，而得到整体叶轮的数字化模型是整体叶轮进行数控加工的必要条件。为此介绍了应用UG软件进行整体叶轮造型的方法和具体过程，提出了在整体叶轮造型中需要遵循的原则，并给出了造型实例。     

旋涡泵中叶轮与泵体间动压场的应用研究

根据流体动力润滑理论，在旋涡泵叶轮两侧环形壁上，加工多个浅腔楔面，当叶轮转动时，其两侧环面和泵体壁之间形成多个流体动压区。保证了叶轮两侧问隙的均等性，使叶轮轴系转动的平稳性得到提高。根据侧隙泄漏量和功率损耗量得到了叶轮和壳壁之间的最佳间隙取值范围。     

污水泵叶轮设计与性能特点漫谈

介绍污水泵的无叶片叶轮及双流道叶轮、双叶片叶轮的技术特点，与传统离心泵水力设计加以比较。分析国外新的技术成果，在叶轮防止固体颗粒和纤维堵塞方面，对双叶片无堵塞污水泵叶轮的设计提出了建议。     

基于特征值灵敏度修改的叶轮结构改进设计

在应用Ansys软件进行叶轮模态计算时，确定叶轮的结构尺寸是建立实体的重要步骤。在引入特征值灵敏度修改理论，给定第一阶固有频率修改数值的条件下，对叶轮的刚度进行了修改。确定出关键尺寸后，对叶轮进行了有限元计算和实验模态分析；比较了二者结果和分析了误差并最终给出了符合设计要求的定型叶轮。     

利用陀螺原理加工叶轮减少不平衡量

涡轮增压器转子叶轮由于生产过程中的种种原因，造成动平衡时不平衡量过大。影响叶轮的形状精度和工作性能。根据陀螺在高速或稳定旋转时绕对称轴旋转的原理。设计了专用夹具，改进了叶轮的加工方法，使机械加工后的叶轮的几何中心和质量中心重合。保证了加工质量，提高了叶轮的工作性能。     

离心泵叶轮上水力径向力的分析

对离心泵叶轮和蜗壳这间的水力相互作用进行了理论分析。考虑了叶轮叶片不能准确地引导流体流过叶轮，而且对蜗壳中的流动进行了准一维处理，理论模型确定了叶轮出口的流量扰动和合力。用该模型计算了叶轮上水力作用力扰动、压力分布和径向力；并给出了理论计算结果和实验研究结果的比较。     

用组合单元法分析轴流通风机叶轮的耦合振动特性

采用组合单元法分析了轴流通风机叶轮的振动特性。首先，建立轴流通风机叶轮的组合单元动力学模型，再在此基础上计算了叶轮的固有振动频率和振型。据此，指出了采用组合单元法分析叶轮振动是切实可行的好方法。     

离心压缩机三元叶轮中相对速度及级的性能研究

用准三元流动分析方法对4个母型叶轮和相应的派生叶轮、一组进出口参数完全相同仅轮盖形状不同的叶轮和一组子午形状完全相同而叶片数目不同的叶轮中相对速度进行了计算，并与级的性能试验结果进行了对比分析研究，得出了叶轮中相对速度分布特点与级性能的某些关系，提出了改进级性能的某些措施。     

非设计工况下斜流泵叶轮进出口环量变化分析

基于RNG k-ε湍流模型对斜流泵内部三维流场进行了数值计算,重点针对非设计工况下的斜流泵叶轮进出口环量分布特征进行了分析。研究结果显示,在设计点附近的叶轮进口环量受叶片进口边影响较大,不同采样线的环量分布具有一定差异,小流量工况下受到叶轮进口回流的影响,不同采样线的环量分布趋于一致。叶轮出口环量分布受采样线位置影响较小,在设计流量点时,叶轮出口呈等环量分布。在小流量工况点,受到叶轮出口回流的影响,叶轮出口外缘处的环量数值显著增大。通过研究还发现,从叶轮出口流道通过轮毂一侧回流进入叶轮的流体微团具有与叶轮旋转方向相反的圆周速度分量,其环量数值甚至低于同工况下的叶轮进口环量值。     

基于CFX软件设计离心压缩机三元叶轮

以某试验压缩机叶轮为模型,采用CFX软件设计三元叶轮,介绍了如何设计叶轮以及怎样通过调节叶轮的几何参数值改进叶轮,进而获得数值模拟中的高效率叶轮。     

液力偶合器叶轮低压铸造工艺的研究

通过液力偶合器叶轮低压铸造工艺研究,解决叶轮充型模拟的模型及其工艺条件,优化分析和设计相应的叶轮低压铸造模具,从而实现了合理的叶轮低压铸造工艺。实践表明,优化后低压铸造工艺、改进叶轮模具设计将为大功率叶轮设计提供了一种新的途径,提高液力偶合器的性能。     

Design optimization of mixed-flow pump impellers with various shaft diameters at the same specific speed

In this study, the hydraulic performance of a mixed-flow pump depending on the impeller hub ratio was analyzed using Computational- fluid-dynamics (CFD). The impeller inlet shape varies according to the hub ratio even at the same specific speed. It is important to ensure an optimum impeller design according to the hub ratio in order for the impeller shape to provide the desired performance at constant specific speed. The design variables of inlet part for meridional plane and vane plane development were defined for optimum impeller design. The objective functions were defined as the total head and total efficiency of the mixed-flow pump impellers. The optimum impeller design was carried out by controlling the design variables of impeller inlet parts by using the Response-surface-method (RSM). The tendency of impeller design variables depending on the hub ratio was identified by analyzing the optimum impeller design. Further, the impeller shape was designed on the basis of the tendency of the design variables depending on the hub ratio. Finally, the performance of an impeller with the designed shape was verified by numerical analysis.     

叶轮外径对前弯型液力透平性能的影响*

为研究前弯型叶轮外径对液力透平水力性能的影响,进行试验,获得了液力透平外特性数据,与计算流体动力学(Computational fluid dynamics, CFD)的结果进行对比分析,发现两者结果十分接近,验证了CFD模拟的准确性。利用CFD技术获得了215 mm、235 mm和255 mm叶轮外径液力透平的外特性曲线,发现随叶轮外径的增加,高效点向大流量区域偏移,在大流量区域,扬程大幅下降,轴功率小幅提升,效率有较明显提升,在小流量区域,扬程上升,轴功率略微下降,效率下降明显。对215 mm、235 mm和255 mm外径叶轮的速度场分析,发现随叶轮外径的增加,叶轮与蜗壳基圆之间的循环流量逐渐减小,流动状态得到明显改善,叶轮内水力损失也有较为明显的减小。利用理论公式推测改变了叶轮外径后的液力透平的高效点参数,发现普遍高于CFD模拟结果,分析产生差值的可能原因。对液力透平的轴功率、扬程进行理论分析,探讨其随叶轮外径增加的变化趋势。     

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。     

基于Kriging近似模型的轨道主冷叶轮多目标遗传优化

为最大限度地减小叶轮质量,通过反求模型和网格密度精度的分析,对叶轮结构进行数值计算,并构造了拉丁超立方试验设计模型和Kriging近似模型,得到叶轮结构的采样空间和高精度的近似模型用来代替数值分析,提出了轨道轴流风机叶轮结构多目标遗传优化方法。采用该方法分析了主要技术参数对叶轮结构受力的灵敏性,并找出了对叶轮结构应力影响最大的参数。叶轮结构通过优化后,质量减小了31.7%,大大节省了材料的成本,最大应力值也由初始方案的21.5MPa变为16.5MPa,有效地提高了叶轮的力学性能。优化后通过滑环引电器和动静态应变测试系统对风机叶轮进行动静态试验,并设计了叶轮旋转机械的工艺工装和试验方案,试验结果与计算结果十分吻合,且动应力相对很小,因此,叶轮具有良好的力学和振动性能,在工程应用中具有较高的价值。     

离心压缩机转子叶轮装配应力分析及拆卸方案研究

离心压缩机转子叶轮与主轴之间大部分采用过盈配合形式,装配过程一般采用温差法实现,即加热叶轮使内孔膨胀量大于过盈量.离心压缩机转子在检修过程中如需要更换叶轮或转子叶轮间部件,首先经过应力分析得出叶轮受力情况,然后对转子部分叶轮及其他套类零件进行拆卸.采用对叶轮部分区域集中加热的方式使轮与轴之间在短时间内形成温差到达拆卸的目的.     

基于Workbench整体叶轮流固耦合强度分析

作为许多动力机械的核心部件的叶轮,其强度及可靠性的问题日渐突出。叶轮工作时,流体力和高速旋转时的离心力为其主要载荷。基于Workbench软件对整体叶轮的内部流场和工作压力分布进行数值模拟;使用ANSYS CFX进行复杂几何形状叶轮的流体动力分析,得到了整体叶轮的流场和工作压力场及流体载荷在叶轮内部产生的等效应力分布图,并耦合了旋转离心载荷等,研究了在高压工况情况下,叶轮的载荷组成和流固耦合下的叶轮强度。     

ANSYS的CFD功能在离心泵设计中的应用

利用ANSYS软件的FLOTRAN CFD功能,对离心泵叶轮三元流动进行计算分析,预测叶轮性能。当叶轮水力设计完成后,指定某些工况,给定相应的边界条件,对叶轮进行CFD计算,计算出叶轮中的压力和流速分布,得出其进出口压差与流量、流量与叶轮计算扬程的关系曲线,为改进叶轮的设计提供可靠依据。．