空调新风系统多翼离心风机叶轮进出口角对风量影响的研究

叶轮是多翼离心风机的核心部件，探究叶轮进出口角对叶轮气动特性的影响，对空调新风系统多翼离心风机的设计及风量优化具有重要意义。针对某型空调新风系统，构建了多翼离心风机CFD整机仿真模型。在此基础上，分析了前向叶轮进出口角对多翼离心风机风量的影响，并通过数值仿真分析，对不同叶轮进出口角时的风机内部流场展开分析，最后得出优化后的叶轮进出口角方案。结果表明，当叶轮进口角为50°，出口角为169°时，风机流道流动情况得到明显优化，叶道堵塞情况得到改善，叶轮有效通流面积增大，叶轮出口气流速度提升，风机效率有所提升，风机蜗壳出口处风速均匀性较好，空调新风系统性能显著提升，蜗壳出口处风量提高1.29m3/h，增幅约1.27%。     

供风装置多翼离心风机气动噪声的降噪

针对轨道交通用供风装置多翼离心风机噪声偏高问题,文中采用CFD技术开展噪声数值模拟及机理分析,并将计算结果与试验结果对比,揭示了风机各关键零件参数对风机噪声的影响,从而获得最佳设计参数.同时对优化风机开展气动性能和噪声试验,结果表明:通过蜗壳、叶轮关键参数改进,可以明显降低风机噪声.当转速保持不变,且保证风量、风压在合理工况范围前提下,风机噪声降低约4 dB(A).     

供风装置多翼离心风机气动噪声的降噪

针对轨道交通用供风装置多翼离心风机噪声偏高问题,文中采用CFD技术开展噪声数值模拟及机理分析,并将计算结果与试验结果对比,揭示了风机各关键零件参数对风机噪声的影响,从而获得最佳设计参数.同时对优化风机开展气动性能和噪声试验,结果表明:通过蜗壳、叶轮关键参数改进,可以明显降低风机噪声.当转速保持不变,且保证风量、风压在合理工况范围前提下,风机噪声降低约4 dB(A).     

供风装置多翼离心风机气动噪声的降噪

针对轨道交通用供风装置多翼离心风机噪声偏高问题,文中采用CFD技术开展噪声数值模拟及机理分析,并将计算结果与试验结果对比,揭示了风机各关键零件参数对风机噪声的影响,从而获得最佳设计参数.同时对优化风机开展气动性能和噪声试验,结果表明:通过蜗壳、叶轮关键参数改进,可以明显降低风机噪声.当转速保持不变,且保证风量、风压在合理工况范围前提下,风机噪声降低约4 dB(A).     

分布式送风空调用多翼离心风机集流器的优化研究

通过对分布式送风空调用多翼离心风机进行CFD分析,对比了几种不同结构型式的集流器,并结合实际测试寻求对多翼离心风机的性能及噪声最佳优化方案的集流器型式。研究结果表明,不同集流器结构型式对多翼离心风机风量、噪声有较大影响。改变集流器的圆弧面导流结构,根据气流进入集流器后流动特性增加的集流器内侧扩口,能提升多翼离心风机风量2.3%;增大集流器内径,当集流器包围住叶片宽度的一半左右时风机风量最佳,即(叶轮外径-集流器内径)≈(叶轮外径-叶轮内径)/2时,多翼离心风机风量最佳;集流器增加内侧挡筋后,叶轮前端面与蜗壳间间隙泄漏量减少,风量提升10.7%,噪声降低1.2 dB。     

多翼离心风机叶轮的多目标优化试验研究

通过叶轮参数的优化来提升多翼离心风机的各种性能指标具有重要意义。研究运用正交试验分析的方法,通过单指标和多指标综合极差分析研究了叶轮进口角α、叶轮出口角β、叶轮内外径比D1/D2、进口段斜切深度比h/B对风机的最大风量、噪声、最大静压和全压效率的影响程度。研究表明:四个因素及其交互作用对不同指标的影响程度是不同的,不同因素的同一水平对不同指标并不一定都是最优的,其中出口角角度值影响程度最大;多指标综合评分分析法针对不同指标进行加权计算,得出最优方案为β(170),h/B (0.1),α(75),D1/D2(0.86);优化后方案的综合性能相比正交设计中方案最优值提升45.6%。     

尺寸限制条件下离心风机蜗壳型线的设计研究

由于暖通空调行业在通风换热系统中的一些产品对于紧凑结构的要求很高,因此前向多翼离心风机及其风道系统的设计常常受到结构尺寸的限制。在实际应用中大量多翼离心风机采用"大叶轮、小蜗壳"结构,造成蜗壳型线与叶轮流动参数的不匹配。为了能够在空间受限的条件下,尽可能设计出相对高效和大风量的前向多翼离心风机,本文对比分析了受限空间下两种思路设计得到的多种蜗壳型线方案,利用数值仿真确定最优方案,并通过实验测试对仿真计算结果进行了验证。在此基础上分析了最优方案内部的流动特征。     

吸油烟机用多翼离心风机错齿叶轮设计研究

提高吸油烟机气动和噪声性能对改善人们的生活品质具有十分重要的意义。本文首先针对某型号吸油烟机的气动和噪声性能进行了数值模拟,并将数值模拟结果与试验结果进行了对比,验证了数值计算模型和计算方法的有效性。其次将贯流风机常用的叶轮分节交错结构应用到吸油烟机的风机叶轮中,得到了一种新型的错齿叶轮,并对错齿叶轮吸油烟机的气动和噪声性能进行了数值和试验研究。数值和试验研究表明,相比于原型吸油烟机,带错齿叶轮的吸油烟机总压和效率基本保持不变,风量增大0.89 m~3/min,噪声降低0.78 dB。分析其作用机理,发现多翼离心风机的蜗舌处的压力变小,压力梯度降低,蜗壳出口处的速度变大,因此整机的流量得到提高,噪声有所下降。错齿叶轮能够在0～2 000 Hz的低频段有效降低烟机噪声,在2 000 Hz以上的高频段降噪效果不明显。     

空调器多翼离心风机的试验研究

针对影响空调器性能的多翼离心风机叶轮的几个主要特征参数进行了试验研究 ,运用两指标的综合评分法对试验结果进行了直观分析 ,验证得出了合理的加权评分系数、最优方案以及各参数影响的主次关系。     

汽车空调系统中离心风机三维数值仿真与实验研究

建立某车型空调通风系统包括叶轮及蜗壳结构在内的多翼离心通风机三维几何模型,完成了多种工况下风机内部三维流场的定常和非定常仿真计算,并进行相应的实验测试,对仿真计算的准确性进行验证。详细分析了多翼离心风机内部随时间变化的速度场、压力场和典型监测点处压力脉动的变化规律,对汽车空调风机的进一步优化提供指导方向。     

基于CFD的离心通风机结构优化方法与试验对比

利用三维数值模拟的CFD方法,对某型号离心通风机的内流特性进行了分析,找出其结构存在的问题,运用CFD方法对其叶轮结构进行了优化设计,将改进前后的内流特性进行了数值和试验对比。结果表明,通风机的叶轮形状对其性能有明显影响,在改动较小的情况下,可显著提高通风机性能。     

离心泵径向力的数值分析

利用CFD软件,用数值模拟分析了离心泵的内部流动。对比试验与数值计算外特性曲线,趋势一致,说明本文应用数值计算结果建立的离心泵径向力计算模型具有一定的准确性。通过叶轮出口不同截面的静压分布图,探讨叶轮出口各截面的静压分布规律。利用离心泵径向力的数学计算模型,得出各个工况下叶轮所受的径向力。其值与经验公式计算值进行比较,变化趋势一致,进而用现代数值模拟的方法验证了用经验公式计算径向力的准确性。     

开式离心叶轮内部流道的数值模拟

采用了多块网格技术、雷诺平均N-S方程和应用S-A湍流模型,对开式直叶高速离心泵叶轮内部流场进行了数值模拟,并对开式高速离心泵作出了试验研究。通过数值模拟与试验研究的结果比较分析,得出该数值模拟方法可以较好地模拟离心泵叶轮内流场,总结出了影响离心泵叶轮内流场和外部特性的因素及其变化规律。为优化设计、提高泵的效率提供了有价值的参考。     

航空燃油离心泵抗汽蚀优化设计及仿真

针对航空燃油离心泵工作时出现的汽蚀问题,采用正交试验法对离心泵叶轮进行优化设计.选取叶轮出口直径D2、叶轮出口宽度b2、叶片数Z、叶片厚度H为正交试验的4个因素,完成了正交试验并对试验结果进行极差分析,得到了以泵汽蚀余量为优化指标的影响排序,并最终获得最优参数组合.通过流场仿真对现用离心泵和优化后离心泵的泵汽蚀余量和蒸...     

基于CFD正交试验的螺旋槽干气密封性能仿真研究

基于CFD数值仿真结合单因素试验和正交试验,研究螺旋角、槽深、槽数、槽宽比和槽长坝长比对螺旋槽干气密封性能的影响。单因素试验揭示开启力和泄漏量随各参数的变化规律,并为正交试验因素水平合理选择提供依据。由正交试验得到分别以开启力、气膜刚度和刚漏比为目标函数的最优端面结构。由极差分析得到各结构参数对密封性能影响的主次顺序,槽长坝长比是影响开启力和泄漏量的最主要因素,而气膜刚度和刚漏比主要由槽深和螺旋角决定。     

防涡圈对离心风机性能影响的探讨

针对某离心通风机模型,研究了防涡圈对风机性能的影响。数值模拟和试验结果都说明了加装防涡圈后全压升和效率有所下降,这与以往的认知不完全一致。设计工况下,未加装防涡圈的通风机全压升比加装长防涡圈的风机高出约4%,效率高出约3%,内泄漏情况也会随防涡圈长度的增加变得严重;从内部流场可以看出,加装防涡圈减小了蜗壳内部的扩压空间,叶轮出口大尺度漩涡更加剧烈,影响了叶轮出口气流方向,并在叶轮出口产生回流现象,降低了通风机的全压和效率。因此认为对于不同压力系数和流量系数的风机,防涡圈对风机性能的影响规律是不一样的。     

基于 Fluent的 AY型离心油泵叶轮内流场数值模拟

借助Pro/E造型平台建立叶轮单流道的简化模型和叶轮整体的三维模型,利用Fluent流体分析软件对AY型离心油泵叶轮内流场进行模拟,采用标准k-ε湍流模型和SIMPLY算法,利用Fluent前处理器GAMBIT网格建模,模拟出叶轮内流场的流动规律,初步分析了离心泵叶轮的速度和压力分布,获得离心泵叶轮流道内的速度场、压力场。结果表明,Fluent数值模拟能真实反映叶轮内部的复杂流动,为AY型离心油泵叶轮的设计及改进提供了基础依据。     

应用CFD数值模拟对离心通风机叶轮进行设计分析

以CFD理论为依据,借助Flo Works软件对离心通风机叶轮内部流场进行三维数值模拟。将数值模拟结果与试验结果对比,显示了数值模拟具有较好的准确性和可信度。     

Inverse Method of Centrifugal Pump Impeller Based on Proper Orthogonal Decomposition (POD) Method

To improve the accuracy and reduce the calculation cost for the inverse problem of centrifugal pump impeller, the new inverse method based on proper orthogonal decomposition(POD) is proposed. The pump blade shape is parameterized by quartic Bezier curve, and the initial snapshots is generated by introducing the perturbation of the blade shape control parameters. The internal flow field and its hydraulic performance is predicted by CFD method.The snapshots vector includes the blade shape parameter and the distribution of blade load. The POD basis for the snapshots set are deduced by proper orthogonal decomposition.The sample vector set is expressed in terms of the linear combination of the orthogonal basis. The objective blade shape corresponding to the objective distribution of blade load is obtained by least square fit. The Iterative correction algorithm for the centrifugal pump blade inverse method based on POD is proposed. The objective blade load distributions are corrected according to the difference of the CFD result and the POD result. The two dimensional and three dimensional blade calculation cases show that the proposed centrifugal pump blade inverse method based on POD have good convergence and high accuracy, and thecalculation cost is greatly reduced. After two iterations, the deviation of the blade load and the pump hydraulic performance are limited within 4.0% and 6.0% individually for most of the flow rate range. This paper provides a promising inverse method for centrifugal pump impeller, which will benefit the hydraulic optimization of centrifugal pump.     

基于CFD和DOE软件探索叶轮设计新思路

本文介绍了应用DOE及CFD软件设计叶轮的新方法,通过CFD的数值模拟,可看到叶轮内部复杂的真实流动状况,为叶轮的设计和改善提供重要的理论依据.通过DOE软件对方案进行优化,最终得到完善的设计方案.