空调轴流风叶强度分析与优化

为解决某空调用轴流风叶在高速运转中破裂的问题,本文基于有限元方法,研究了轴流风叶的力学特性和强度分析方法,并基于分析结果对风叶的应力集中问题进行分析和结构优化。经改善后,风叶最大应力由148.2MPa降低到87.2MPa,并通过试验验证了仿真优化结果的准确性。     

轴流风叶结构优化与流固耦合仿真分析

本文采用ANSYS仿真软件对家电类轴流风叶进行数值仿真,将结构分析、单向流固耦合分析与试验数据对比。提出轴流风叶的仿真参考性建议,并得出与强度和变形强相关的结构性因素。另外,对于风叶风量衰减运用ANSYS Workbench+ICEM CFD+FLUENT多次单向耦合分析或进行双向耦合分析。     

正常工况下不同参数对轴流压气机受切向力的影响

为了研究轴流压气机受力与其运行参数间的关系,对轴流压气机受力理论进行分析,模拟其工作特性曲线,通过控制变量得出不同参数对轴流压气机受切向力的影响。首先通过动量定理拓展理论分析了轴流压气机在正常运行状态下的受力表达式,得出等效表达式下影响压气机受力的参数;然后对轴流压气机进行流体仿真,得出工作特性曲线;最后通过控制变量,对不同参数变化下的轴流压气机受力进行计算和验证。     

增强PP在空调轴流风叶上的应用

采用增强PP材料替代传统增强AS材料在空调室外机轴流风叶应用,从材料的力学性能、单体轴流风叶性能、整机噪声、风量等方面考察了增强PP材料在空调室外机轴流风叶上应用的可行性。结果表明,增强PP材料轴流风叶能满足空调室外机轴流风叶的使用要求。     

空调器室外机轴流风机内部流场特性研究

空调器室外机轴流风机系统广泛使用轴流风叶。轴流风机系统对空调器室外机换热能力起着决定性作用,轴流风叶对轴流风机的内部流场分布有着重要影响。本文通过对轴流风叶结构进行优化,主要研究前倾角的不同对轴流风机内部流场特性的影响。基于数值模拟技术,本文采用SST k-ω湍流模型探究内部流动特性。研究结果表明：叶片前倾角对轴流风机性能影响较大,尤其是在大风量工况下,减小前倾角会导致风机性能下降太大,小前倾角在设计工况点静压效率较低,叶片前倾角的变化直接影响轴流风叶流道内气流的流动,对叶根区域和叶顶区域的流动稳定性产生影响。     

空调室外机轴流风叶轻量化研究

空调器的轻量化是一个重要的研究课题,可以节省成本,方便运输。本文研究了Midea B150室外机轴流风叶的轻量化方案。以PP-GF28替代原来AS-GF20为例,从材料力学性能、轴流风叶单体性能、整机风量、整机噪音等方面验证了PP-GF28替代原来ASGF20在室外机轴流风叶应用的可行性。验证结果表明,PP-GF28可以替代原来AS-GF20在室外机轴流风叶上使用。     

低压轴流风叶轻量化材料研究与应用

空调室外机轴流风叶为运动部件,长期处于高温或低温环境中,要求叶片拉伸和弯曲强度高、耐热性好、线膨胀系数低,才能保证整机性能稳定。行业内普遍采用玻纤增强AS材料,但玻纤增强AS的脆性较大,性能提升幅度有限,使用橡胶增韧的改善空间有限,且在总装生产、整机转运时易导致叶片断裂。从材料力学性能、单体型式试验、固有频率、整机风量、噪音、振动及长期运行可靠性等方面论证了复合增强PP替代玻纤增强AS材料在小直径低压轴流风叶上应用的可行性。研究表明,规格为φ320×118的轴流风叶使用复合增强PP替代AS-GF20材料,叶片重量下降41克/个,约14.2%,且风叶的单体和整机的性能、可靠性等各项指标均达到量产要求。     

轴流引风机出力不足的分析与解决措施

350 MW汽轮发电机组在调试过程中,发现B轴流引风机出力不足。通过运行过程中和机组停运后的全面检查,确定为2台轴流引风机在静叶开度相同的情况下,A、B引风机静叶间隙不一致导致的。A引风机间隙大,出口挡板不能全开,会出现"抢风"现象,造成B引风机出力不足。经过调整,风机再次启动后,2台轴流引风机"抢风"现象消失,出力达到要求,可为相关电厂提供参考。     

空调用轴流风叶优化设计方法研究

本文采用fluent对轴流风叶不同周向截面安装角进行流场分析,得到在最佳周向截面安装角时的优化风叶,其全压效率相比原风叶提升3.42%。将优化风叶进行风机性能实验,结果表明优化风叶同风量时比原风叶功率低2~5W,同风量噪音低0.5d B(A)。     

轴流风叶接触性腐蚀分析与研究

为解决某风扇用轴流风叶长期储存后轴孔开裂问题,从风叶材料性质、风叶与电机装配尺寸、风叶与电机接触性材料腐蚀等方面进行试验验证分析,研究得出电机防锈油可将电机橡胶减震垫中的乙酰柠檬酸三丁酯萃取出来,乙酰柠檬酸三丁酯与AS风叶接触导致风叶轴孔腐蚀开裂。     

电容器组架结构动力分析的探讨

根据力学动态分析基本原理,利用ANSYS软件,对换流站高压电容器组架进行了抗风动态载荷机械强度和地震强度的校核。依据技术协议及相关标准对电容器组架进行抗风模拟分析,确定储架内各结构件的抗风实测应力值。采用地震反应谱分析法,计算在地震烈度要求下的电容器、支柱绝缘子、钢结构框架等的实际受力情况,确保设计的装置满足抗风、抗震的相关要求。为电容器组架的抗风、抗震设计提供了验证方法。     

导叶数目对两级动叶可调轴流风机叶片静力结构及振动的影响

导叶数目对轴流风机的性能、叶片静力结构及振动等均有一定影响。针对某660MW机组配套的两级动叶可调轴流一次风机,借助Fluent进行流体数值模拟,研究导叶数目改变对风机性能的影响,并选出最优方案三。利用Workbench软件进行流固耦合计算得出对叶片静力结构及振动的影响。研究表明:导叶数目减少方案风机性能明显优于导叶数目增加的方案,其中方案三为改型性能最佳的方案,改型后的方案其轴功率有所增大、耗电量有所增加;方案三的叶片应力、总变形和振动与原风机基本一致,可以得出离心力对叶片静力结构和振动起决定性作用,气动力影响较小的结论;方案三叶片的工作转速远低于一阶临界转速,叶片的最大应力小于许用应力,均满足设计使用要求。     

电容器组架结构动力分析的探讨

根据力学动态分析基本原理,利用ANSYS软件,对换流站高压电容器组架进行了抗风动态载荷机械强度和地震强度的校核。依据技术协议及相关标准对电容器组架进行抗风模拟分析,确定储架内各结构件的抗风实测应力值。采用地震反应谱分析法,计算在地震烈度要求下的电容器、支柱绝缘子、钢结构框架等的实际受力情况,确保设计的装置满足抗风、抗震的相关要求。为电容器组架的抗风、抗震设计提供了验证方法。     

第一级叶轮单动叶安装角异常对动叶可调轴流风机性能的影响

轴流风机动叶安装角的调节效果是影响风机气动性能和稳定性的重要因素之一。采用数值模拟方法对某两级动叶可调轴流一次风机进行了全三维定常计算,探讨了第一级叶轮单叶片安装角发生正、负向不同偏离度对性能曲线、内流特征和噪声的影响。结果表明,异常单动叶安装角发生小角度偏离时,风机的全压和效率、湍动能及声源功率级均变化不大;随偏离度?βy增加,全压和效率显著恶化,湍动能和噪声的强度增强,其影响范围扩展至多个流道,且受影响区域扩展的方向与叶轮旋转方向相反。额定流量下,小角度正向偏离时的风机性能略好于负向情形,而大角度时其湍动能梯度变化剧烈,噪声影响区域显著增大。     

PP-GF23在电风扇轴流风叶上的应用研究

传统电风扇轴流风叶多采用ABS或AS材料,而基于性能和成本等因素,目前已有使用增强PP材料逐步替换ABS的趋势。本文通过对比PP-GF23与ABS材料的力学性能、轴流风叶匹配同一电风扇的风量、能效等性能,以及高温运行尺寸稳定性和可靠性。讨论PP-GF23材料取代ABS材料在电风扇轴流风叶上应用的可行性。     

台风风场参数对输电杆塔力学特性的影响

分析输电杆塔风荷载计算公式可知,台风风场的平均风速、风剖面指数与湍流强度是影响杆塔风荷载的主要参数,而台风在整个行进过程中,这些风场参数不断变化并共同影响输电杆塔的风荷载。为探索台风行进过程中杆塔受力变化规律,首先选取了台风卡努行进过程中5个不同时刻的风场,开展了对应的杆塔受力分析。分析结果显示,杆塔应力比与平均风速的变化规律趋于一致。而后在设计风速一致的前提下,以某大跨越杆塔为工程背景,开展了台风与常规风两类风场作用下杆塔风荷载和受力对比计算。参数分析显示,台风与常规风风剖面指数的差异对杆塔风荷载和受力影响较为显著,最有可能引发倒塔事故。最后通过分析塔材应力比沿塔身分布规律,找到了台风荷载作用下杆塔的薄弱部位,提出了补强措施,还选取了其他类型常用杆塔进行试算,对这一补强措施的适用性加以验证。     

轴流一次风机存在问题分析处理

双级动叶可调轴流一次风机由于制造、安装、维修技术要求高,不稳定失速区间大,失速问题频发。文章分析动叶可调轴流一次风机失速原因,提出了运行调整和自动控制等预防措施,有效预防了轴流一次风机失速再次发生。     

静叶调节轴流式引风机抢风问题探讨

针对锅炉运行中存在并联运行引风机"抢风"的问题,从风机性能曲线、工作点角度入手对AN型静叶调节轴流引风机进行了分析.结果表明,由于引风机"抢风",整个管网的阻力曲线发生了变化,使得风机工作点落入∞形区域内,导致炉膛压力处于不稳定状态甚至使风机出现过电流而损坏.根据实例,对引风机"抢风"的现象、原因进行了分析,并提出了防范措施.     

污垢沉积对某轴流压气机中间两级性能影响的数值研究

采用商业三维数值模拟软件CFX,对某型重型燃气轮机的中间两级核心级轴流压气机进行数值仿真研究,通过改变流道内叶片和端壁的粗糙度、以及叶片的厚度来模拟压气机内不同程度的污垢沉积,以分析污垢沉积对两级轴流压气机性能和流场特性的影响,并在前、后级动叶分别采用不同的污垢沉积设置,以探讨前级和后级动叶污垢沉积作用的相互影响。结果表明,无论是前级动叶还是后级动叶的污垢沉积,都将引起动叶通道内角区分离的加剧,从而导致压气机性能的衰减,粗糙度增加的影响明显要大于厚度增加,且前级动叶的影响作用要大于后级动叶;前、后级动叶各自的污垢沉积对另一级动叶等熵效率的影响都较小,且增加厚度对其影响比增加粗糙度时要大;前、后级动叶各自的污垢沉积对另一级动叶的影响主要体现在总压比上,这与污垢沉积引起的流道堵塞程度有关。     

550 kV GIS电流互感器壳体壁厚减薄强度分析

电流互感器是电网系统的重要组部件,为响应降本增效政策,开展对550 kV气体绝缘金属封闭高压开关(Gas Insulated Switchgear,GIS)电流互感器外壳体壁厚减薄的研究,并对其进行综合受力分析。首先通过理论分析计算得出最严苛环境下电流互感器外壳体受到的各种应力,然后运用仿真分析软件对不同壁厚的外壳体综合受力情况下的形变位移、综合应力等进行仿真验证,仿真分析结果表明在最苛刻运行条件下,外壳体减薄后厚度最小可为12 mm时,壳体受到最大综合应力为56.3 MPa,小于壳体的屈服强度90 MPa;电流互感器连接螺杆处应力为160 MPa,小于屈服强度640 MPa,位移最大值为0.68 mm,外壳体满足要求,因此验证壳体没有发生破坏,电流互感器功用不会受到影响,电流互感器装置壳体通过减薄设计后,单个壳体筒体的重量可降低32.8%,进而实现设备降本增效的效果。