蜂窝密封流场和泄漏特性的实验研究

利用烟线法,显示了蜂窝腔中空气的流动情况,揭示了蜂窝腔中旋涡的结构特点。表明在相同的入口条件下,间隙越小,进入蜂窝腔的气流与水平面的夹角越大,且旋涡体积越大、中心位置越靠近底面。同时,在不改变实验其它参数的情况下,改变蜂窝的深度,通过实验观察蜂窝密封的泄漏量。结果表明,在不同的入口压力情况下,蜂窝深度与蜂窝对边距的比值为0.52左右时,蜂窝密封的泄漏流量最小。

叶尖密封流场的细观特性对叶轮机械性能的影响

细观尺度是微观与宏观之间的中间层次。利用细观力学的思想,分析了叶尖密封流场的细观特性对叶轮机械性能的影响,认为旋涡等流体的细观结构,在叶尖密封流场中起着关键性作用。密封间隙区域的细观特性即泄漏涡、激波和二次流之间的相互作用等,形成了阻塞区域,不仅影响泄漏量,还影响转子的稳定性。叶尖泄漏涡是叶尖间隙气流流动阻塞和引起压气机转子尖部紊流脉动的主要因素。

蜂窝密封抑制叶尖密封激振的研究

针对叶片疲劳断裂问题,研究了蜂窝密封抑制叶尖密封气流激振的性能。将叶尖密封分别采用光滑密封和蜂窝密封,测量不同密封间隙下的叶片振幅。采用烟线法显示了叶尖密封尾流场,同时绘制了流场的速度分布图。实验结果表明用蜂窝密封替代光滑密封能够减小叶片振幅,且振幅随密封间隙的增大而减小。与光滑密封相比,蜂窝密封最佳可减小无冠叶片1/4的振幅、带冠叶片1/3的振幅。对蜂窝密封抑制叶片振动的机理进行分析,蜂窝密封能够降低密封腔内流体速度、耗散流体能量,从而流体对叶片的激振力减弱,叶片振动得到有效抑制。

合成气洗涤塔气/水分布器结构模拟与优化

利用VOF模型对洗涤塔4种气/水分布结构进行了CFD模拟,获得了压力分布、气/水分布和进出口压差结果。模拟结果表明:升气筒能够防止外侧液面波动对内侧气体流动的影响,限制液面波动范围,较小整体气体流动压差,增加流动的稳定性;挡水板能够阻止气体沿内筒外壁快速上升,增加合成气与水的混合程度。因此,从压力分布、气/水分布和进出口压差的角度来说,具有升气筒和挡水板的气/水分布器结构(结构4)是较为合理的分布结构。