基于大涡模拟的离心风机流固耦合分析

以某型号离心风机为研究对象,针对风机叶轮在旋转时的耦合振动问题,采用大涡模拟的方法,对风机的内部流场规律进行数值分析,并与采用RNGκ-ε模型的分析结果对比.利用大涡模拟的数值分析结果对风机叶轮进行单向流固耦合分析.结果表明:大涡模拟得到的分析结果更加精确,更能表现出风机内部的真实流动情况;在流场方面,叶片表面的压力会...     

铝合金叶轮共振振型的研究

应用有限元模态分析确定了共振失效的某铝合金叶轮各阶振型和各节点相对振动应力.根据叶轮结构特征和裂纹萌生部位,结合Goodman力学理论和疲劳断裂条件,计算出叶轮实际工作情况下发生共振疲劳断裂时长、短叶片的振动应力比.通过各阶振型的长、短叶片相对振动应力比与实际叶轮发生共振疲劳断裂时所需振动应力比条件的对比研究,结果表明...     

2MW风机轮毂的结构设计与模态分析

以2 MW风机轮毂为研究对象,通过将轮毂的球墨铸铁改变为铸钢,依据球墨铸铁轮毂的有限元分析结果以及铸钢的特性,重新制定6个设计方案来达到减重目的。采用分析软件ANSYS Workbench和风载荷计算软件GH Bladed,利用极限载荷对6个设计方案进行强度校核及模态分析。静力学分析结果表明:综合考虑轮毂的最大等效应力以及减轻质量的比例,设计方案3在6个设计方案中最大等效应力小,质量减少17.3%,相比球墨铸铁轮毂净质量减轻3 121 kg。模态分析结果表明:铸钢轮毂的固有频率比球墨铸铁轮毂的固有频率低,但远远大于叶轮的转动频率,在此激励频率下不会产生共振。     

钛风机叶轮的研制

分析了焊制耐蚀钛风机叶轮的工艺特点.制定了合理的工艺参数,采取控制母材和焊丝中氧、氢、氮等杂质含量,彻底清除焊接部位及焊丝表面的氧化物、油污等措施,有效地解决了叶轮焊接过程中的污染问题.钛的弹性模量比钢小一倍,在焊接时产生较大的应力和变形.由于钛叶轮的焊接大多是丁字形焊缝,采用刚性固定法比较适合.焊后的叶轮与夹具一同送进炉内进行热处理,使焊制的风机叶轮变形程度降到最低点,从而提高了叶轮的尺寸、装配精度,延长了风机的使用寿命.     

大型风机叶轮裂纹分析及焊接修复

分析了韶钢第三炼钢厂转妒大型煤气鼓风机叶轮裂纹产生的原因,同时还介绍了Q460钢风机叶轮裂纹的焊接修复工艺,取得了良好的效果.     

球墨铸铁罗茨风机叶轮的开发

根据罗茨风机的工况条件要求,通过合金化和合理的球化、孕育等工艺措施,在铸态下获得QT600-3球墨铸铁,并开发了满足设计要求的叶轮铸件.     

基于不同风速的湍流风模型下叶轮载荷分析

针对风机叶轮过载失效的情况,计算风机叶轮的载荷.利用三维软件建立叶轮三维模型,详细介绍三维湍流风模型的建立过程,仿真得到3种不同风速的湍流风模型下叶轮所受载荷,并对其进行分析,为风力发电机组主要零部件的优化设计提供参考.     

混流风机整机数值模拟及流固耦合分析

为了改进叶型设计方法、提升SWF型号风机的通风效率,运用数值模拟的方法,并结合fluent软件分析了该混流式风机整机的内部流场状态,获得了风机内部压力场和速度场等有价值的信息,再运用流固耦合的原理,借助Ansys workbench平台将所得到的风机流场内部的表压添加到风机固体模型上,得出了风机运行时的应力和位移结果。最后通过改变流速,得到了多组不一样的全压和效率值,利用Matlab软件可以拟合出风机的效率曲线。结果表明:应力从叶根位置到叶顶位置逐渐减小,叶根位置的应力值为最大值;位移从叶根位置到叶顶位置逐渐变大,最大的位移值出现在叶顶位置。同时得出了风机的运行工况在流速为6-8时的效率最高。     

基于熔模铸造技术的离心式叶轮制造工艺探索与研究

采用3D打印及硅胶翻模技术改进了离心式叶轮的熔模铸造工艺过程，通过大量实践，研究及制定了合理的工艺流程，最终制造出了合格的离心式叶轮制品。结果表明：熔模铸造工艺融入3D打印及硅胶翻模改进术后可以制备出表面质量及尺寸精度合格的离心式叶轮零件。     

离心风机的流场分析和参数化设计

运用FLUENT有限元软件对离心风机流场进行模拟,给出了数值模拟结果,并采取参数化设计方法快速得出各种几何参数下风机的性能参数,并对其进行了优化设计。     

流固耦合下金属波纹管应变及模态分析

以S形金属焊接波纹管为研究对象,针对密封腔流体及预应力耦合激励诱发波纹管振动失效问题,建立了机械密封的耦合模型;对比分析流体和预应力对波纹管模态的影响,得到了波纹管在不同工况下的振型、自振频率和等效应变。结果表明:波纹管模态在外部流场作用下变化较明显,预应力几乎不影响波纹管固有频率;流场压力恒定时,增大转速和预应力,波纹管等效应变减小;随着流体进口压力增大,波纹管的最大等效应变和应力增大。研究结果为机械密封失效机制和波纹管结构优化设计提供了理论依据。     

Numerical Experiment of the Solid Particle Erosion of Bionic Configuration Blade of Centrifugal Fan

In this paper, a bionic method was presented to improve the erosion resistance of blade of the centrifugal fan. A numerical investigation of the solid particle erosion on the standard and bionic configuration blade of 4-72N10C centrifugal fan was presented. The numerical study employs computational fluid dynamics (CFD) software, based on a finite volume method, in which the discrete phase model was used to modele the solid particles flow, and the Eulerian conservation equation was adopt to simulate the continuous phase. Moreover, user-defined function was used to define wear equation. The various diameters of the particles were taken into account. The positions of collision of standard and bionic fan blades were discussed, and two kinds of centrifugal fan blade wear were compared. The results show that the particles from the incident source with different positions have different processes of turning and movement when enter into the impeller. The trajectories of flow in the fan channel are significantly different for the particles with different diameters. Bionic fan blade have lower erosion rate than the standard fan blade when the particle size is 20 μm. The anti-erosion mechanism of the bionic fan blade was discussed.     

仿生表面的离心风机叶轮抗冲蚀性能研究

目的 针对传统方法对提高离心风机叶轮抗冲蚀性能效果不显著的问题,从仿生学角度出发,对基于沙漠红柳优异抗冲蚀机理的仿生离心风机叶轮抗冲蚀性能进行了研究.方法 对沙漠红柳、垂柳树皮进行顺纹拉伸和冲蚀试验,定性定量分析沙漠红柳抗冲蚀磨损性能.基于对沙漠红柳树干、树枝体表形态表征测试,建立仿生表面模型,并利用Fluent对其进...     

轴向柱塞泵的模态实验研究

以斜盘式柱塞泵作为研究对象,运用有限元分析的方法,对其施加满足实际工况的约束,在计算机容量允许的情况下,选择精度更高的单元和划分更细的网格密度,计算出柱塞泵的固有频率以及模态振型.为了验证有限元法计算结果,又通过实地的振动试验,具体测出了柱塞泵的共振频率,验证了有限元计算结果的正确性.     

液压系统管道轴向振动的模态分析

采用基于流固互动理论的管道轴向运动4-方程模型,得到管道轴向振动的波动方程,进而得到单直管的传递矩阵,通过建立系统中联接处的点传递矩阵,最后得到液压管系的总体状态方程,对总体状态方程求解可得系统的模态频率和振型.通过模态分析结果与模态试验结果的比较,证明了耦合模型传递矩阵法比经典传递矩阵法计算结果更精确.     

泵源定常激励下的管道模态特性分析

根据管道轴向运动4-偏微分方程组和泵源边界条件,在L-MOC法的基础之上,求得偏微分方程组在拉氏域内的解析解。分析在泵源定常激励下的液压管道模态特性,并经计算与仿真,验证模态特性分析结果的准确性。     

复合材料磨床床身的模态分析与实验研究

运用ANSYS对该床身进行有限元模态分析,得到其前三阶固有频率和振型;运用DHMA模态分析系统对床身进行模态测试,得出其相应的模态参数。将模态分析结果与实验结果对比发现,每个阶次对应的固有频率相差不大且振型结果相近。说明所得到的床身动态特性结果是正确的,且床身的动态特性满足设计要求。     

卧式加工中心试验模态分析

应用变时基采样的锤击法对卧式加工中心进行了试验模态分析，研究了该加工中心的动态特性，获得了感兴趣低频段的加工中心低阶固有频率。通过对整机各阶模态振型的分析，找到了加工中心结构的薄弱环节，为进行结构的优化设计指出了改进的方向。     

橡胶O形圈密封结构老化状态的模态分析

为避免机械装置因橡胶O形圈老化而导致的失效与故障问题,研究橡胶密封结构老化状态的无损、在线、定量检测方法是工程实际的迫切需要。基于ANSYS软件建立了橡胶O形圈密封结构的有限元模型,使用输入不同参数的方法达到了等效模型不同老化状态的目的,完成了压缩率为20%情况下的橡胶O形圈密封结构老化状态模态分析,建立了老化状态和固有频率之间的变化关系。研究结果表明：建立的有限元模型能够反映橡胶O形圈密封结构老化状态特性的变化情况,为研究橡胶密封结构老化状态的无损、在线、定量检测方法提供了先验性知识。