对旋轴流风机三维流场的非定常数值模拟研究

应用三维非定常数值计算方法对矿用对旋轴流风机的非定常特性进行了数值模拟研究.数值计算中将SIM-PLE算法与RNG k-ε湍流模型相结合,以风机三维全流道为计算域,获得了对旋风机不同特征面上压力特性的非定常分布.计算结果表明,对旋风机在一个旋转周期的不同时刻,其内部流场存在显著的非定常特性.     

机匣处理对轴流风机性能影响的数值研究

为研究机匣处理对通风机气动性能的影响,以OB-84型动叶可调轴流风机为对象,基于Fluent对不同机匣处理方案下的风机性能进行了三维定常数值模拟。研究表明:不同机匣处理方案对风机性能均有明显影响,设计工况及大流量下全压和效率均有所提升,小流量下则与之相反;机匣处理改变了吸力面与压力面的静压分布,叶顶泄漏流减轻,叶片中上部通流能力增强,做功能力增加;对比各种开槽结构,圆形槽结构提升风机性能最为明显。     

进口速度畸变对轴流风机性能影响的全周数值研究

采用全通道数值模拟方法,通过设置周向角度相同、径向位置不同的速度畸变区域,分析了畸变条件下低压轴流风机性能及流场的变化规律。计算结果表明,该方法可以清晰描述流场参数的分布情况,设置的进口速度畸变方式会使风机效率降低,静压升变大,转子进口相对气流角分布与叶型极不匹配,造成进口冲角绝对值较大,叶栅通道内的流动恶化,流动损失增加,并且风机出口的压力沿周向分布的不均匀性增强。     

叶顶间隙和导流罩的安装位置对轴流风机流场的影响研究

为研究由换热器和轴流风机组合而成的矩形流道的内流场,合理匹配轴流风机与矩形流道的特性,提升轴流风机的气动性能,通过改变导流罩和风机之间的径向间隙以及风机出口轮毂端面距导流罩出口端面的距离,利用数值模拟方法对轴流风机的流场特性进行分析,并通过试验验证了数值模拟的正确性。结果表明:当导流罩与轴流风机的径向间隙为2 mm,风机出口轮毂端面距导流罩出口端面的距离为0 mm时,效率相对最高,提升幅度分别为82.67%和55.88%,同时风机出口轮毂端面距导流罩出口端面的距离为0 mm的出口静压相对最大。     

空调室外开式轴流风机数值模拟与性能预测

应用不可压缩Navier-Stokes方程和RNGκ-ε湍流模型对空调用轴流风机的内部流动特性进行了数值模拟计算,并进行了相应的性能实验.讨论了两种叶轮匹配同一室外机时对内部流场的影响.研究结果表明,新设计的B叶轮的叶顶涡流区得到了明显的缩小,并且有外移的趋势,减小了涡流的存在而产生的对内流场的阻塞,内流状态得到了较大的改善;在设计工况点,B叶轮在气动性能基本保持不变的情况下降低了噪声.     

叶片数对轴流风机气动性能影响的数值研究

叶片数量是影响风机气动性能与经济性的重要因素。本文针对空调器室外机用轴流风机的性能要求,设计了二叶片、三叶片和四叶片轴流风机。采用数值计算方法,研究了叶片数量对轴流风机气动性能的影响。研究结果表明：叶片数量越少,湍流度越大,风机进出口气流扰动加剧,气动涡流噪声也随之增大;二叶片风机由于其叶片数最少,其出口风量相比四叶片风机减少了23.5%,三叶片风机相比四叶片风机其出口风量减少了4.7%。随着叶片数量的减少,尽管风机做功能力有所下降,但叶片用材减少,风机的加工制造成本也相应降低。     

轴向间隙引气对双级轴流式压气机性能及流场影响的数值研究

采用数值模拟的方法,研究了引气对某双级轴流压气机气动性能的影响。数值计算所获得实壁机匣总性能与试验结果符合良好,结果表明,在靠近第二级转子前缘处的机匣引气能够有效地提高压气机的失速裕度的同时,对压气机的压比和效率影响较小,分析了引气对压气机顶部区域流场结构的影响。     

斜沟槽机匣处理对轴流风机性能影响的数值研究

为研究斜沟槽机匣处理对风机气动性能的影响,以OB-84型动叶可调式轴流风机为对象,基于FLUENT数值软件,模拟风机在原壁面和六种不同斜沟槽情况下的性能,分析叶顶与吸力面湍动能和涡量分布及不同叶高处的静压和静压差分布。研究表明:斜沟槽开槽位置与动叶叶顶前缘的距离及沟槽斜度对风机性能均有明显影响,斜沟槽机匣处理结构改变了叶顶泄漏流场的分布,缓解了泄漏流的发展,削弱了泄漏流与主流的掺混;与原壁面相比,经斜沟槽机匣处理的风机在设计流量下全压和效率均有一定程度提高。综合考虑效率与安全性,方案5具有最优的气动性能,设计流量下效率较原风机提高了0.59%。     

低压轴流风机叶顶间隙对叶尖涡及外部性能的影响研究

基于其一动叶可调的低压轴流风机叶轮,通过对其在不同叶顶间隙下的叶顶区域进行数值模拟分析。计算结果分析表明:该轴流风机在叶顶间隙较小时虽然会出现泄漏流动,但不一定会出现泄漏涡,随着叶顶间隙的增大,泄漏流动将变得不明显,取而代之的是泄漏涡,并且泄漏涡的强度和影响区域随着间隙的增大而增大;在相同流量下,通风机的全压随着叶顶间隙的增大而减小;随着流量的降低,叶顶间隙越大,越早进入非稳定状态。     

翼型厚度对轴流风机性能的影响

通过 Gambit软件包建立风机的实体模型,利用 Fluent软件实现流场的三维模拟,来验证翼型厚度对风机性能的影响.由于叶片厚度直接影响叶轮的强度,所以需要用 ANSYS对其进行强度分析.结果表明:在强度允许的范围内,减小翼型厚度,可以提高轴流风机的全压效率.     

T40风机最佳轮毂比数值优化分析

本文运用CFD数值模拟技术,针对T40风机,通过不同轮毂比方案进行流场结构与气动特性的比较分析,结果表明：在推荐轮毂比范围内,轮毂比跟压升和效率几乎呈线性递减关系,最高效率点出现在轮毂比0.35处,T40风机效率值仅处于中间水平;叶片扭曲轴线处和叶顶部分承受了最大载荷,轮毂比0.45时叶片负荷最小;轮毂比0.325时,周向平均径向速度分布出现明显＂畸变＂。     

空调风扇数值模拟及流道结构的优化

用三维流场计算软件，对空调用轴流风扇的内部流动特性进行厂数值模拟计算，讨论了不同的简化模型对计算结果的影响。初步分析了风扇内部的流场结构，旨在为降低噪声设计提供依据：性能试验结果验证了CFD计算的有效性，研究表明，流道结构的合理调整，可以提高风量并有利于噪声的降低．     

带扩散塔的矿用对旋式轴流通风机三维流场数值模拟

以带扩散塔的矿用对旋式轴流通风机为研究对象,应用计算流体力学软件FLUENT对通风机气动性能进行三维流场模拟,研究通风机内部三维流场的流动状况;结果表明:受扩散塔结构的影响,气流在进入扩散塔区域后其速度和方向发生了改变,导致气流在扩散塔出口处左侧区域的流动速度变得缓慢,而在扩散塔出口处右侧区域其气流的流动速度却变快。同时在靠近扩散塔左壁面区域出现了回流现象,从而造成了气流流速和压力在扩散塔出口处的分布极不均匀,加大了气流与右壁面的摩擦,进而降低通风机的气动性能。针对现有通风机扩散塔结构设计中存在的不足,文中提出了相应改进方案,该方案可以有效遏制扩散塔出口处回流的形成,改善通风机流道内气流的流动状况,同时提高矿用对旋式轴流通风机的气动性能。研究结果对矿用对旋式轴流通风机的优化设计具有一定的指导意义。     

位置度超差对轴流压气机流场性能影响的数值研究

以单级轴流压气机为研究对象,采用数值计算方法研究了叶片位置度超差对压气机流场性能的影响。计算结果表明,当叶片位置度发生变化时,压气机的等熵效率、总压比等气动参数都不同程度地呈现恶化趋势,并且轴向位置度的影响大于周向位置度;叶片周向及轴向位置度的变化对压气机叶片气动载荷和进口攻角的影响规律各不相同。     

对旋式轴流风机的轮毂结构优化设计研究

结合对旋式轴流风机的结构特点,在流动不可压、等环量流型及进出口流速为轴向的假设下,通过基元平面叶栅理论,建立了对旋式轴流风机的优化模型,用混合罚函数法求解 化结果,实例表明,优化结果能为选择设计合理的对旋式轴流风机轮毂参数提供依据。     

对旋轴流通风机最优轮毂比的研究

研究了对旋轴流通风机的空气动力特性和结构特点,并根据轴流通风机空气动力学理论,分析了普通轴流通风机的轮毂比对气动性能的影响,对对旋轴流通风机的轮毂比进行了优化分析研究,建立了效率与轮毂比的优化电子表格,通过利用其强大计算功能对在不同轮毂比条件下的效率进行了分析比较,充分考虑了其他结构参数的合理性,确定出最优的轮毂比.     

跨音风扇内部流场数值模拟及湍流模型研究

应用多重网格技术,对轴流压气机跨音风扇转子叶片内部流场进行了数值模拟。利用网格自适应技术研究了计算网格和湍流模型对实际轴流压气机内部复杂流动计算结果的影响。对跨音风扇内部流场特性进行了详细分析,给出了粗细网格下风扇性能曲线并与试验值进行了对比。     

掠叶型对小型轴流风扇性能的影响研究

利用Fluent软件对某小型轴流风扇及其前掠10°和后掠10°改型风扇的三维流场进行了数值模拟,研究动叶轮的掠型对风扇性能的影响.数值分析表明前掠叶片增大了风扇的流量,降低了流动损失;后掠叶片风扇降低了气动性能,不仅使风扇的做功能力减少,而且大大增加了流动损失.     

离心通风机整机三维流场的数值模拟

对前弯型离心通风机整机三维内流场进行了数值模拟,预测了叶轮的做功效率,通过与试验结果比较表明了计算的可信性.详细分析了风机内部流场情况,发现轮盖附近的流动分离现象使叶轮对流体的做功能力受到很大影响.通过对不同工况的计算,揭示了叶轮和蜗壳内部的二次流现象及其发展规律.通过比较,分析了蜗壳子午截面涡流产生的机理及其影响因素.