密闭机室型土工离心机的风阻功率

利用文献中已有公式计算土工离心机的风阻功率时,一直存在计算值比实际值偏小的情况。该文将机室中随流空气作用在旋臂上的力矩分为迎风面、顺风面和背风面力矩,从旋臂和随流空气的力矩平衡条件出发,导出了电机输出总机械能向热能的转化关系,找出了以前计算值偏小的原因,建立了密闭机室型土工离心机的新的随流比方程和风阻功率公式。采用不同公式计算了一台已建成的密闭机室型土工离心机的风阻功率,将计算数据与实际数据进行对比,表明新建立的公式避免了以前计算公式中的不足,能够大幅度提高风阻功率的计算精度。

机室开有通风口的土工离心机的风阻功率

基于旋臂与机室中气体的力矩平衡关系,导出了离心机的电机输出的总机械能向热能的转化关系,分析、找出了利用文献中已有公式计算土工离心机的风阻功率时,计算值比实际值偏小的原因,建立了机室开有通风口的土工离心机的新的随流比方程和风阻功率公式。采用新建公式和文献中相关公式计算了一台已建成的机室开有通风口的土工离心机的风阻功率,将计算数据与实际数据进行对比,表明本文的新公式避免了以前计算公式中的不足,能够大幅度提高风阻功率的计算精度。

土工离心机风阻计算方法的对比研究

目的评估不同土工离心机风阻功率估算方法的效果和优缺点,为工程应用及未来研究发展方向提出建议。方法重点以土工离心机为例,总结几种有代表性的计算方法,系统分析不同方法之间的共性和差异。通过一个算例,同时结合以往离心机的设计经验,对各种方法的效果进行对比。结果法国方法、美国方法、中国工程物理研究院方法和CFD仿真方法在精度上依次增大,但复杂性依次升高,后两种方法不需借助试验来确定参数。结论对于中低速土工离心机,中国工程物理研究院方法具有较大的优势。随着土工离心机向着高速、大规模方向发展,经典解析方法的适用性尚未得到充分验证,基于CFD的高置信度仿真是一种较好的解决方案。

基于转捩模型的低雷诺数翼型优化设计研究

以微小型无人机翼型研究为背景,开展了低雷诺数翼型的气动特性及优化设计研究。首先采用求解雷诺平均N-S方程的有限体积法,对典型低雷诺数下NACA0012翼型标模进行数值模拟,对比分析了SA、SST k-ω湍流模型、低雷诺数修正SST k-ω模型以及k-kL-ω转捩模型的适用性和准确性。然后通过对低雷诺数下NACA0012翼型表面流场结构和流动特征的详细分析,提出了基于控制流动转捩位置改善翼型上边界层形态的低雷诺数翼型设计思想。最终基于转捩模型对SD7037翼型进行了多目标优化设计,设计结果表明优化后翼型气动性能得到了较大改善,最大升阻比可以提高约58.23%,在0°迎角下翼型上表面层流区域面积增大约26.8%,在4°迎角下翼型上表面流动转捩位置前移约0.15倍弦长,下游流动亦由优化前完全分离状态改变为实现流动再附,进一步验证了低雷诺数翼型设计思路的可靠性与可行性。

螺旋扁管管内沸腾流动与传热特性研究

以空气、水为工作介质,通过两者在螺旋扁管管束中流量、压降、温度等的变化,研究气液两相流在螺旋扁管中沸腾的流动和传热特性。通过努塞尔数、传热系数等的变化,说明螺旋扁管换热器两相流动条件下的流动特点。在定液相质流量的条件下,沿程阻力随着质量含气率的增加呈现周期性变化。随着不凝性气体的逐渐增加,沿程阻力首先先上升,随后下降,接着又保持上升的趋势。将含气率范围扩展至10%左右,得到了相应热工参数随不凝气体的变化规律。对两相沸腾传热及流动特性相应关联准则数进行拟合,得出准则方超相对误差在10%之内。