某工业轴流压缩机进气蜗壳数值研究

以某工业轴流压缩机的进气蜗壳为研究对象,通过改变进口形状、增加导流肋板进行改型设计,采用CFX软件进行流体动力学计算,分析改型设计对进气蜗壳气动性能的影响。     

Experimental investigation on the flow-induced noise under variable conditions for centrifugal pumps

With extensively using of centrifugal pumps,noise generation in these pumps is increasingly receiving research attention in recent years.The noise sources in centrifugal pumps are mainly composed of mechanical noise and flow-induced noise.And the study of flow-induced noise has become a hotspot and important domain in the field.The flow-induced noise closely related to the inner pressure pulses and vibration of volute in pumps,therefore,it is necessary to research the interaction and mechanism among them.To investigate the relationships,a test system is designed which includes a test loop and a measurement system.The hydrophones and pressure sensors are installed on the outlet of the pump and vibration acceleration sensors are disposed on the pump body.Via these instruments,the signals of noise,pressure pulses and vibration are collected and analyzed.The results show that the level of flow-induced noise becomes smaller as the flow increment during low flow rate operations,and it is steadily close to the design point,then it increases with the growing of flow rate in high flow rate conditions.Furthermore,there are some similar peak points in the power spectrum charts of noise,pressure pulses and vibration.The broadband noise at low flow rate is mostly focused on the region of 0-40 times shaft frequency,which is mostly made by rotating stall and vortex;while the noise at high flow rate conditions is focused on the region of 60-100 times shaft frequency,which may be mostly made by cavitations.The proposed research is of practical and academic significance to the study of noise reduction for centrifugal pumps.     

粒子分离器涡形叶片金属块撞击损伤研究

研究粒子分离器涡形叶片受外物冲击损伤的规律,提高粒子分离器抗外物损伤设计能力,降低外物对航空涡轮轴发动机安全运行的影响。以冲击动力学为基础,通过冲击损伤试验方法,研究了金属块撞击粒子分离器涡形叶片的过程。采用瞬态响应测试系统,得到了金属块撞击涡形叶片的应变——时间历程;利用三坐标测量仪,获得了涡形叶片金属块撞击后的变形。对金属块撞击粒子分离器涡形叶片进行了数值仿真,对比分析了金属块撞击涡形叶片的试验结果与数值仿真结果。金属块(M6和M8螺栓)以0.2 Ma速度撞击涡形叶片时,涡形叶片的变形较小。     

面向降噪的汽车空调用多翼离心风机性能研究及改进

为获得流动性能和噪声性能的优化,对多翼离心风机叶片、进口集流器和蜗舌进行了改进,并采用CFD数值模拟软件FLUENT对这些机型进行了模拟计算,通过对其流场进行对比分析得到了两台流动和噪声性能均比原风机显著提高的机型。     

基于CFD的离心通风机蜗壳型线结构性能分析

选取某一大比转速离心通风机为研究对象,分别以等边基元法、不等边基元法和阿基米德螺旋线方程法绘出蜗壳外型线.在三维建模软件CATIA中完成风机实体造型,用Fluent进行三维数值模拟,得到详细的风机内部流场.对比以上3种不同的蜗壳绘制方法对通风机流动性能的影响,对计算结果进行了分析并得出了结论.     

离心压缩机排气蜗壳内部流动分析与优化

利用计算流体动力学专业软件NUMECA对某离心压缩机末级流场(包括闭式叶轮、无叶扩压器、排气蜗壳)进行三维粘性流动的数值计算分析.以计算结果为依据,对等宽变高式排气蜗壳进行了优化设计,末级效率提高约4.5%.将改进方法用于另一台压缩机组的末级排气蜗壳,末级效率同样提高4.5%,由此总结出"焊接式排气蜗壳气动设计规范",并将其应用于另一类典型的焊接式排气蜗壳--等高变宽式排气蜗壳的优化设计,末级效率提高约3%.大量的数值试验证明,所提出的设计方法具有很好的通用性,可以推广应用于所有的焊接式排气蜗壳设计.     

径向吸气室对离心压缩机级性能的影响

采用CFD手段对某离心压缩机级性能在轴向和径向两种不同的进气方式下进行了数值模拟,得出了在这两种进气方式下离心压缩机在3种机器马赫数下的级性能。分析了由于径向吸气室引起的叶轮进口流动参数周向分布不均匀而引起的级性能恶化以及叶轮对吸气室内流动的影响,得出了3点结论。     

倾斜蜗舌前向离心风机配置简易消声器降噪的试验研究

将前向离心风机原有的直蜗舌结构改进为倾斜蜗舌结构之后,风机噪声已有比较明显的下降。在此基础上,本文在倾斜蜗舌前向离心风机出口分别配置简易共振消声器和简易阻性消声器,并进行了气动性能和噪声特性的实验测量。结果表明:对于具有倾斜蜗舌结构的前向离心风机,在出口配置阻性消声器可以继续取得良好的降噪效果,但是配置共振消声器降噪效果却不理想。对于同一风机,两种降噪措施单独使用时均可取得良好的降噪效果,但同时使用时,各自的降噪效果却不一定具有预期的迭加性,文中对产生这种现象的原因做了初步分析。     

离心风机性能及蜗壳壁面静压分布测试

依据国家标准搭建了离心风机试验台,对一后弯离心风机进行了性能测试,并在蜗壳壁面上,测量了静压的轴向和周向分布,获得蜗壳壁面静压沿轴向和周向分布的规律。     

流量对离心泵蜗壳内压力及速度分布的影响

用等速度系数法设计的矩形断面离心泵蜗壳内,在蜗壳侧面沿圆周方向试验测量了各种流量下中轴垂面上压力的分布,并通过激光多普勒测速仪测量了不同流量下蜗壳内的速度场。通过分析压力测量结果,指出离心泵在小流量工况时,蜗壳内沿液流方向的压力分布呈现出由大变小再变大的分布规律;中高流量工况时,蜗壳内压力分布的“降速扩压”特征明显。弄清这种分布规律对提高离心泵的性能及蜗壳优化设计具有指导意义。