多翼离心风机集流器偏心安装对空调新风系统风量的影响

为了研究集流器对多翼离心风机的影响,基于真实空调新风系统模型,构建了空调新风系统多翼离心风机CFD三维模型。对集流器偏心前后的风机内部流场展开分析,最后得出集流器的合理偏心安装方案,并通过试验对其进行了验证。研究结果表明,当偏心角θ=120°,偏心距L=4.2 mm时,风机流道内流动情况得到明显优化,叶道堵塞情况得到改善,叶轮有效通流面积增大,叶轮出口气流速度提升,叶轮与集流器间的泄漏流减少,风机效率有所提升,蜗壳出口处风量提高3 m3/h,增幅约5.6%。研究结果可为多翼离心风机的优化设计提供参考。

空调室外机机壳模态仿真与试验研究

针对某款空调室外机机壳振动噪声大的问题,采用模态分析的研究方法对空调室外机机壳进行结构优化设计。对空调室外机机壳整体进行了不同方案的模态分析,获得整机机壳的前十阶固有频率与振型,将其与锤击法试验所测整机机壳模态结果进行了对比,结果表明:采用顶板无螺栓侧不添加约束条件的模拟方法获得的整机机壳模态更符合试验测试结果,两者误差在3%以内。在此基础上,分别对机壳各结构件进行了模态分析,获得了每一结构件的前3阶固有频率与振型,并对底板、支架关键部件提出了优化方案。通过对室外机机壳减小底板的筋的面积以及增加筋的数量优化钣金件结构,可调整整体结构的固有频率,避开压缩机工作频率以及共振现象产生,有效地改善了振动噪声大的问题。

高温工况下两相补气对空调压缩机热力性能的影响研究

在夏季超高温条件下,室外局部环境温度可达到50℃以上。过高的冷凝温度意味着压缩机排气压力较高、压比较大,同时压缩机散热困难,导致压缩机的排气温度超过120℃,压缩机内润滑油面临碳化风险,严重地影响了压缩机的可靠性。此外,在夏季超高温条件下,空调的制冷量快速衰减,制冷效果不尽人意。对于上述问题,在现有补气增焓技术的基础上提出两相补气,以解决夏季超高温工况下压缩机排气温度过高、制冷量衰减较大的问题。

带加强盘的交错叶片型风机结构及流动特性

为提高大流量离心风机的气动性能,运用计算流体动力学研究了加强盘位置及叶轮型式对叶轮结构强度、风机性能及压力脉动的影响。结果表明:加强盘居中时风机设计点效率与原型机相比提升3.9%,叶轮最大总变形量减小56.5%,蜗壳流域压力脉动降低5.4%;表面加强盘居中有利于增强叶轮结构强度,提升风机气动性能并降低蜗壳流域压力脉动;采用交错叶片能降低70%以上蜗壳流域压力脉动,有利于风机离散噪声控制;受高低能流体掺混产生的湍动能耗散影响,交错叶片型风机气动损失增加,且叶道内压力脉动幅值增大。加强盘居中和采用交错叶片是提高大流量离心风机气动性能和降低离散噪声的有效方法,但需注意其对气动损失的影响。研究结果可为大流量风机加强盘设计提供理论依据。

空调新风系统多翼离心风机叶轮进出口角对风量影响的研究

叶轮是多翼离心风机的核心部件,探究叶轮进出口角对叶轮气动特性的影响,对空调新风系统多翼离心风机的设计及风量优化具有重要意义。针对某型空调新风系统,构建了多翼离心风机CFD整机仿真模型。在此基础上,分析了前向叶轮进出口角对多翼离心风机风量的影响,并通过数值仿真分析,对不同叶轮进出口角时的风机内部流场展开分析,最后得出优化后的叶轮进出口角方案。结果表明,当叶轮进口角为50°,出口角为169°时,风机流道流动情况得到明显优化,叶道堵塞情况得到改善,叶轮有效通流面积增大,叶轮出口气流速度提升,风机效率有所提升,风机蜗壳出口处风速均匀性较好,空调新风系统性能显著提升,蜗壳出口处风量提高1.29m^(3)/h,增幅约1.27%。

过冷液氧增压排液过程数值模拟研究

为探究大容积贮箱中过冷液氧增压排液过程的热力学特性,基于流体体积法(VOF)和蒸发冷凝模型,构建了过冷液氧排出过程的数值模型。采用文献的实验数据验证了数值模型的准确性,并开展了变流量进气增压排液过程的罐内流场特性分析。研究结果表明,过冷液氧排出过程蒸发冷凝对气枕压降影响显著,采用变流量进气增压的方案能够较好地保持气枕压力稳定,使得气枕压力在3%以内波动。排液过程中,过冷液氧先升温明显,增压随着排液进行,贮箱气枕区域会出现涡状流,气体温度在水平方向有一定波动。

多层房屋结构TMD“加层减震”试验研究和应用

对某个6层框架结构进行了有、无TMD结构的振动台对比试验,验证了TMD对多层结构具有一定的减震效果。应用TMD方法对某个7层框架结构进行了“加层减震”改造,分析表明,改造后的建筑与改造前相比,结构的底部剪力下降了约30％。

前缘弯掠风扇叶尖涡的数值分析与PIV实验

本文采用三维Navier-stokes方程、κ-ε两方程湍流模型和SIMPLE算法,对空调用前缘弯掠开式斜流风扇转子叶尖涡的三维流动特性进行了数值分析与PIV实验测量。结果表明:沿子午面流动的主气流与从叶顶外侧吸入的气流之间的卷吸作用导致在吸力面叶顶区域产生了叶尖涡。叶尖涡从25％叶顶弦长位置到50％弦长位置不断发展,同时沿吸力面向下游移动;叶尖涡随后逐渐向压力面移动;叶尖涡从75％叶顶弦长位置至转子下游逐渐耗散,沿着一条与叶轮旋向相反的斜线向转子下游发展,大致持续到转子下游65％叶顶弦长位置。计算结果和PIV的实测结果吻合,表明用 CFD工具可以预测流场,同时为前缘弯掠开式斜流转子在大型中央空调室外机上的应用和风机系统的优化设计及其降噪提供了重要的内流数据。

基于CFD的多翼离心换气扇整流罩的改进设计

基于CFD数值模拟软件对一前弯多翼离心换气扇的整流罩进行了改进设计。结果表明:换气扇的全压随整流罩弧形高度的增大而提高,随弧度半径的增大而降低;与原模型相比,整流罩改进后的换气扇全压提高了8%。在叶轮的前盘位置附近处,存在着明显的回流现象,在整流罩内的边缘处也有漩涡现象。改进后的漩涡较原模型有明显的改善,气流流过叶片后,动压值显著增大,静压值变化不明显,当气流离开叶轮进入蜗壳后,静压值沿蜗壳径向方向,呈现明显的增大趋势。

开式轴流风扇叶尖流动的PIV实验研究

粒子成像测速仪(PIV)技术是一种测量叶轮机械内部流场的有效手段。本文利用对开式前缘弯掠轴流风扇进行PIV实验,捕捉到了开式轴流风扇的叶尖涡。实验结果表明,叶尖涡产生于叶顶前缘的吸力面,其涡核沿一条与旋转方向相反的斜线延伸,一直到转子下游出口。PIV实验数据和CFD内流计算结果吻合良好。本实验为改善风扇性能和认识其内流机制提供了可靠的实验依据。

基于感染风险评价模型的隔离病房气流组织模拟研究

为了降低隔离病房内的感染风险,根据隔离病房内医护人员感染风险及气流组织流场计算的特征,在随机非阈值Dose-response模型的基础上,改进并建立Medical StaffDose-response感染风险评价模型,并将该评价模型应用在CFD仿真过程中,得到隔离病房在不同送风形式、温度、湿度及换气次数下的医护人员感染风险值,从而分析主要气流组织因素对感染风险值的影响。研究结果表明:送风形式对医护人员呼吸区域感染风险值影响较大。在患者咳嗽后1000 s内,湿度与感染风险值呈负相关,而温度与感染风险值间无明显规律。

蓄冷空调内融冰U形盘管融冰过程的数学模型

对用于VRF空调系统的内融冰U形盘管的融冰过程的动态特性进行了分析,建立了相应的数理模型,并利用该模型分析了释冷过程的性能变化规律。

前缘弯掠影响子午加速风机内流的研究

本文采用三维Navier-stokes方程和k-ε两方程湍流模型,对前缘弯掠子午加速风机的内部流场进行数值分析。通过实验数据、设计参数与计算结果对比,验证数值方法模拟该转子内流场的可靠性。研究揭示了前缘弯掠叶轮的流动机制:前缘弯掠叶轮消除了基准叶轮前缘存在的回流,将端壁区域的低能流体吸收到叶片中部高能主流中,减弱了端部低能流体的聚集,从而减弱了流动损失和流动阻塞,前缘弯掠叶轮出口尾迹衰减比基准叶轮快。证明前缘弯掠改善了叶轮内流及前缘弯掠设计的有效性。发现弯掠叶片的静子在小流量工况,其叶片吸力面附近端壁的低能流体被主流携带往下游的二次流特征,改善了小流量工况下静叶的内流状态。

基于NSGA-III算法的小管径翅片管式蒸发器高维多目标优化

以稳态分布参数法和NSGA-III算法为基础,提出一种翅片管式蒸发器结构参数与流路参数混合寻优的方法,并依此展开小管径蒸发器结构和流路参数的影响分析与流路的高维多目标设计优化。建立的小管径翅片管式蒸发器模型与实测数据的误差在4%以内,可以较好地用于小管径翅片管式蒸发器的计算。基于该模型进一步建立以结构参数与流路参数为自变量,换热量、制冷剂侧压降、空气侧压降以及成本为因变量的神经网络模型,并利用NSGA-III算法对模型进行优化求解,得到小管径翅片管式蒸发器在一定的结构参数变化范围内的最优结构参数及最佳流路。研究结果显示:管外径对小管径翅片管式蒸发器的换热量、制冷剂侧压降以及成本的影响程度最大;翅片间距对小管径翅片管式蒸发器的空气侧压降影响程度最大;翅片厚度对换热量、制冷剂侧压降、空气侧压降以及成本的影响程度均最小;流路主要影响蒸发器的换热量及制冷剂侧压降;制冷剂流路为二支路、三支路和四支路时,模型可输出综合性能最优的结构及流路特征。

自然通风电梯内咳嗽飞沫扩散模拟研究

针对自然通风电梯轿厢内的空气流场,以及轿厢内的咳嗽飞沫气溶胶扩散过程进行数值模拟研究。结果表明,不论电梯轿厢上下行工况,空气均从顶部风口流入轿厢,由底部风口流出;咳嗽液滴进入轿厢后,液滴群迅速根据粒径分层,直径大于150μm的液滴在15 s内全部沉降至地面,其余液滴在轿厢内扩散悬浮形成飞沫气溶胶。换气次数越大,液滴数减少得越快,但也会使更多的直径大于100μm的液滴向上扩散至呼吸区,增加呼吸道传染病传播的风险。

旋涡风机内部流场特性及涡分布特征研究

旋涡风机是一种特殊回转式气体压缩机械,有效补充了容积式和离心式压缩机械的小流量和高压比应用间各自不足。风机内部涡流动机理对于其整体性能和可靠性具有至关重要影响。建立了旋涡风机数值模型,通过实验验证了模拟可靠性。通过旋涡风机速度流线分析,发现叶片边缘处流动特性较为复杂。通过分析叶片边缘的湍动能和静压分布曲线,揭示了旋涡风机内部气体流动规律。利用Ω准则对旋涡风机叶轮流域不同叶高处的涡分布情况进行定性分析。研究结果表明:叶片边缘处涡的分布直接关系到风机性能。

MRF模型模拟三出口离心风机的研究

本文用FLUENT中MRF模型模拟叶轮和蜗壳在不同装配角度下的三出口离心风机。通过比较其内部流场和相应的气动性能参数,得到如下结论:当装配角度一定时,三个出口的流量并不相等并且差别较大;随着装配角度的变化,单个出口的流量呈周期性变化,周期为一个叶道所占的角度;在一个周期内,将单个出口的流量求平均值可以得到单个出口的精确流量;随着装配角度的变化,叶轮出口处的速度流向和蜗壳出口之间的相对角度的变化是导致出口流量发生变化的原因。

充油式电暖器散热片传热与流动特性分析

应用FLUENT软件对某型号充油式电暖器散热片传热与流动进行了数值计算,获得了散热片内流体的速度场、温度场、压力场等,对充油式电暖器的流动和换热性能进行了分析研究,指出了其运行过程中存在的问题和缺陷,为以后该产品的改进和优化设计提供了参考。

中央空调中消毒紫外线灯强度场计算方法

本文采用辐射角系数方法来计算中央空调风管气流紫外线消毒系统中紫外线灯的直接辐射强度和风管内壁形成的反射强度 ,光感数据表明这种方法要比平方反比率更接近实际情况 。

内融冰U形盘管放冷过程动态特性分析

直接蒸发内融式冰盘管是空调蓄冷工程中常用的一种方式,对这种冰盘管的融冰传热性能的掌握对于工程应用非常重要,本文对基于VRV空调系统的内融式U形冰盘管融冰过程的动态特性进行了分析,建立了相应的数理模型,并利用该模型分析了放冷过程的性能变化,该模型可为直接蒸发内融式U形冰蓄冷VRV融冰系统的设计及优化提供理论依据。