渐扩缝隙罗茨鼓风机内部流场的数值分析

利用FLUENT软件对带渐扩缝隙预进气结构机壳的罗茨鼓风机内部流场进行了可压缩非定常流动的数值模拟,较真实地反映了带渐扩缝隙预进气结构机壳的罗茨鼓风机内部湍流流动的流场分布和气流脉动的特征规律.计算结果表明,渐扩缝隙这种壳体结构的优化设计确实能够削弱甚至避免排气口处高压气体的急剧回流,降低排气过程中的气体动力性噪声.文中数值分析结果可为罗茨鼓风机的降噪和壳体结构的优化设计提供有价值的参考.     

渐扩缝隙开启角度对罗茨鼓风机流场的影响

罗茨鼓风机是一种常见的气体输送机械,内部气体流场情况复杂,但是过大的噪声影响了其使用。为了降低罗茨鼓风机运行时的风噪,利用流体动力学仿真软件,建立了罗茨鼓风机数学模型,对罗茨鼓风机内部流场进行数值仿真,得到鼓风机不同渐扩缝隙开启角度时进出口质量流量变化曲线和内部流场的速度曲线。仿真结果表明,渐扩缝隙开启角度50°时有最大的进出口流量,并且鼓风机内部流场速度变化最小,有利于降噪。     

逆流冷却罗茨鼓风机性能分析

为了研究逆流冷却技术对罗茨鼓风机性能的影响,采用理论分析和数值分析相结合的方法,分析了逆流冷却罗茨鼓风机的特点.数值分析基于FLUENT软件,采用动网格方法对三叶圆弧线型的逆流冷却罗茨鼓风机内部流场进行了可压缩非定常流动的数值模拟.分析结果表明:逆流冷却技术对罗茨鼓风机性能的改善起到了重要作用,它不仅可以降低罗茨鼓风机的排气温度,提升罗茨鼓风机的排气压力,而且能够削弱甚至避免排气口处高压气体的急剧回流,降低排气过程中的气体动力性噪声.本文分析结果可为罗茨鼓风机的降噪和壳体结构的优化设计提供有价值的参考.     

ZNR2.4罗茨式机械增压器振动特性试验研究

为研究ZNR2.4罗茨式机械增压器的振动特性,对样机进行了振动试验。运用LMS试验设备采集了不同压比、不同转速下ZNR2.4罗茨式机械增压器的振动信号;对各参数下均方值最大的信号进行了频谱分析;计算了气流脉动、回流均压振动及轴承、齿轮等的特征频率,并对转子进行了模态分析。研究结果表明：气流脉动与回流均压振动为主要振源;当转速为2 800 r/min时,齿轮的啮合频率与转轴基频的38倍频发生共振。最后针对各振源提出了减振降噪的方法,为设计和使用罗茨式机械增压器提供了一定的参考。     

圆弧叶型罗茨鼓风机渐扩缝隙降噪研究

介绍了基于预进气原理的渐扩缝隙结构改善基元容积开放突然性的方法,并用MathCAD对渐扩缝隙结构进行参数计算。通过曲线拟合获得了在生产实际中可以采取的曲线方程,进而获得加工参数。对采用标准出风口和渐扩缝隙结构出风口的罗茨鼓风机进行噪声测量比较,采取渐扩缝隙结构降噪效果较好。     

渐扩管内流动特性的理论分析与试验研究

通过对渐扩管流动特性的理论分析与试验研究，其结果发现：渐扩管元件对管道和系统的作用不仅和全身尺寸有关，而且也和安装位置有关。设计不合理的渐扩管使管道系统产生再生气流噪声，同时使管道系统气流引起更大脉动，造成整个系统振动。本文为渐扩管的合理设计提供了可的参考资料，具有重要的工程应用价值。     

新型风旋增压器的数值模拟及特性分析

针对风旋增压器的特殊几何结构,分析和界定其数值计算所需的流场控制体,联用结构化网格及非结构化网格对其内部流场区域进行离散划分,选择压力进口和压力出口边界条件,采用Realizable k-ε双方程湍流模型及混和平面参考系方法进行数值计算.根据计算结果进行其工作特性分析,包括不同转速相同冷却风扇出口静压下的工作特性及相同转速不同风扇出口静压下的工作特性.通过分析可知风旋增压器随着转速的提高可提供较高的增压压力,并且不会影响冷却风扇的性能,而当冷却风扇出口静压增加时,压气机出口压力也随着增加,因此在发动机高负载工况,可充分利用冷却风扇的出口背压提高增压压力,满足发动机需求,因此此新型风旋增压器具有较高的实用价值.     

逆流冷却三叶罗茨鼓风机的理论分析

通过分析三叶圆弧－圆弧包络线齿形和逆流冷却对面积利用系数、泄漏量、排气温度和排气气流脉动的影响，说明了这两项技术的利用能提高高压比和高吸气温度时罗茨鼓风机的效率和可靠性，降低其振动和噪声，扩大其应用范围。     

立式轴流泵装置压力脉动特性的试验

为了分析不同流量时立式轴流泵装置进出水过流部件压力脉动特性,在进水流道出口段、出水流道渐扩段的壁面共设置7个压力脉动监测点进行实时测量,并采用快速傅里叶变换对时域数据进行处理。结果表明:进水流道出口段监测点P1,P2时域图为正弦波形,一个周期内波峰波谷数与叶片数相同,此时的脉动峰峰值远大于监测点P4,P6;出水流道渐扩段监测点P4,P6峰峰值从1.2Qbep到0.3Qbep先减小后增大,最优流量时脉动峰峰值最小。基于频谱分析,在不同流量时进水流道出口段各测点压力脉动的主频均为转频及其谐频,出水流道渐扩段监测点脉动幅值随流量的增大先减小后增大,且在最优工况时脉动幅值为最小值。转频对出水流道渐扩段处各监测点脉动频率的影响未呈现规律性。     

高速飞行器结构与气流耦合振动特性研究

应用数值方法,考虑弹体结构与气流的耦合作用,对空中跨音速飞行条件下导弹壳体的动态特性进行研究。得到作用于弹性壳体的气动脉动压力,同时得到弹体仪器舱段上节点的位移、速度、加速度脉动情况,这些将为分析导弹仪器舱内仪器设备的抗振性能提供支持数据。对比弹性弹体模型和刚性弹体模型的受载情况,以此说明对于流固耦合作用的考虑是否充分(结构弹性变形是否被考虑)直接影响弹体受力特性的研究,从而影响结构振动特性的研究。     

正转逆流工况下离心压气机挡板设计及特性分析

IPU是APU和EPU高度融合的产物。在EPU模式下,为了不使离心压气机空转导致温度过高,离心压气机处于正转逆流工况。为了满足EPU模式下压气机流量、功耗的要求,采用数值模拟方法,分析流动现象,完成扩压器出口挡板的设计。结果表明:正转逆流工况下离心压气机先对逆流气体做功,之后逆流气体对压气机做功;扩压器出口挡板缝隙存在临界面积,出口挡板缝隙面积大于临界面积时,压气机正转逆流功耗和流量不随挡板缝隙面积变化而变化;扩压器出口挡板缝隙为条形缝隙,缝隙面积占出口总面积的2.6%～1.9%,高压气源压力选择450～800 k Pa。     

罗茨鼓风机内部流场的数值分析方法

以CFD软件FLUENT为工具,采用RNGk-ε湍流模型和PISO算法,对罗茨鼓风机内部气流流场进行了可压缩非定常流动的数值模拟,数值模拟与理论分析的对比结果验证了数值分析方法具有良好的准确度和可靠性。结果表明,基于动网格技术的风机内部流场的动态数值模拟,能较真实地反映风机内部湍流流动的流场分布和气流脉动的特征规律。     

气动真空式收获机械的研究

研究一种收获机械,风机、渐缩管、喉管、渐扩管依次前后相连,风机产生的气流经过渐缩管通过喉管时,由于喉管断面缩小,流速增加,产生真空.脱粒装置将农作物籽粒与茎秆分离,并把农作物籽粒抛向收集口,收集口和喉管相通,农作物籽粒在真空吸力下进入喉管,然后通过渐扩管,落到收集箱中.由于不用割下茎杆,农作物籽粒损失少、机构简单、成本低、能耗低、籽粒干净.     

风机盘管来流场均匀化数值模拟

通过对单风机风机盘管的来流场进行数值模拟,在风机送风口风速恒定的情况下,优化传统风机盘管结构,研究结果显示,将风机风口置中安排于送风空间有利于提高来流场气流分布均匀性;将送风空间的两侧改为从风机送风口处开始的渐扩风道形式、在送风空间内增加导流片等,均可以不同程度的提高来流场气流分布均匀性,有利于提高风机盘管的换热效率。     

全封闭冰箱压缩机噪声控制研究综述

全封闭冰箱压缩机的噪声问题是目前的研究热点,本文介绍了全封闭冰箱压缩机噪声产生的机理,并回顾了全封闭压缩机噪声问题国内外的研究现状,总结了一些主流的降噪方法和技术,包括削弱机械噪声、改进壳体形状、减缓气流脉动以及优化消声器结构等内容,并且介绍了一些减振降噪研究的新方法和新技术。     

电动燃油泵轴向油冷壳体隔板的数值研究

针对电动泵油冷散热效果与可靠性问题,对电动燃油泵轴向油冷壳体结构从温升、冷却油温度分布均匀度和流道压力降等方面进行了分析,基于流固耦合数值模拟研究了油冷壳体隔板数量和布置方式的设计方法,提出了一种变距隔板冷却结构,并将其与等距壳体进行了对比,研究了8-32范围内隔板数对流速、雷诺数、流道压降及温度场分布的影响规律,并研究了电动燃油泵电机功率对内壁面温度和冷却燃油压降的影响。研究结果表明:对额定功率8 k W、热损耗10%的电动泵,隔板数为18时冷却效果达到饱和,继续增加隔板数难以显著提升冷却效果,且燃油流经冷却壳体的压降显著增加,但温度分布更加均匀。     

机械增压器的设计与试验研究

基于机械增压器的实际应用,针对传统渐开线型线的不足,对罗茨转子进行了型线简化。对改进后的转子面积利用系数、重合度等参数进行了分析。以一种机械增压器的转子为例,在不同压比条件下,对改进前后2种转子的排气压力和流量脉动进行了对比分析。分析表明,改进的转子型线在特定工作条件下具有优势,为这种型线的应用提供了理论依据。得出三叶机械增压器在排气量、振动和噪声方面的各种优势。     

增压器壳体液压自动化夹具开发

通过对增压器壳体五轴手动夹具的研究,适合自动化生产线的需求,研究增压器壳体零件五轴液压自动夹具定位基准和装夹位置,设计带有高精度芯轴结构、自动清理铁屑、气密检测装夹可靠性的液压自动化夹具。使增压器壳体零件生产线机器人上下料成为可能,为增压器壳体自动化生产线的实现打下良好的基础。     

压缩机排气脉动与气流流动实验研究

脉动喷注噪声是一类重要的噪声源,往复式压缩机和旋转机械的排气噪声均属于脉动喷注噪声。该文通过设计实验,采集实验数据对比分析了高压气体流动、气流噪声与压缩机排气脉动的机理和区别,得出压缩机排气脉动的规律和气流流动的特性,为压缩机减震降噪提供实验依据。从压缩机排气口气流脉动沿管路衰减,衰减规律为3 d B/m。压缩机激发频率存在一个最大的脉动激发频率,随着压缩机的转速升高,气流脉动先增大后减小。压缩机产生的脉动大于高压气体流动产生的脉动值,在高压气体排放流动时,随着压比增大,气流流动脉动与流体噪声逐渐接近,最小值为0.47 d B。     

基于FLUENT的孔板消减气流脉动的数值模拟

在输流管道内的适当位置添加孔板作为一种简单有效的消减管道气流脉动的方法,已经在生产实践中得到广泛应用,但是对于孔板开孔率和开孔数这两个主要设计参数的共同研究很少。针对这一问题,现以弯管为例,采用数值模拟软件Fluent建立管道三维定常流动模型,分别计算单孔不同开孔率孔板下以及不同开孔数相同开孔率下管道内部的脉动状况,并与不加孔板时的情况进行了对比。通过数值模拟,表明添加适当尺寸孔板能够起到一定的脉动消减作用,同时得出在开孔率为30%和开孔个数为1的情况下,穿过孔板的气流不均匀度由23.12%下降到0.60%。