铸件分布方式对单晶空心涡轮叶片精铸质量的影响

在精密铸造成形过程中,铸件的分布方式对其内部温度分布有较大影响,从而影响精铸件质量。本文借助ProCAST软件对单晶空心涡轮叶片的凝固过程进行模拟仿真,通过对温度场和位移场的分析,研究铸件分布方式对精铸件质量的影响。结果表明,合理的铸件分布方式使铸件各部分具有较小的温差,从而不易产生热应力和热裂,最终减小铸件变形,提高精铸件质量。

大叶黄杨叶片表皮组织的聚光效应及其对叶片内部光分布的影响(英文)

利用自制的光纤微探测器研究了大叶黄杨 (EuonymusjaponicusT .)叶片内部的光分布。叶片表皮组织具有聚光效应 ,用金相砂纸磨去叶片的上表皮组织可以去除这种效应。用 6 6 0nm的红光照射叶片时 (从上表皮方向 ) ,叶片内部光量迅速下降 ,在不到 10 0 μm的路径上光量下降到初始值的 2 0 %。叶片内部光分布微分曲线说明 :叶片表皮组织的存在有利于叶片内部各组织之间光吸收的均匀化。分析叶片内部红光分布曲线 (照射上表皮方向以及照射下表皮方向 ) ,海绵组织对红光 (6 6 0nm)吸收较少 。

棉花叶片氮含量的空间分布与光合特性

在棉花生长旺季,将冠层按高度分多层测定了田间叶片含氮量和叶片净光合速率对光合有效辐射通量密度的响应(光响应曲线,Pn-PPFD response curve)及相应的生物指标。结果表明,各层叶片氮含量与光合作用关系密切,各层平均值大小依次为上层>中层>下层,对应层叶片的最大净光合速率Pmax、表观暗呼吸速率Rd、光补偿点LCP及光饱和点LSP均从上到下依次递减,与氮含量分布一致,而表观光合量子效率AQY则略有不同;氮含量的指数衰减系数kn=0.762(R2=0.593),根据观测结果,棉田叶片氮含量(N)空间分布可以用相对累积叶面积指数(Lc/Lt)为自变量的指数方程来模拟,从而为建立光合作用机理模型与进行生产力奠定基础。

叶片厚度分布对离心泵流动结构及性能的影响

为研究叶片厚度分布对离心泵性能的影响,在保证蜗壳和叶轮其他参数不变的情况下,设计了3种不同叶片厚度分布的模型,采用定常和非定常数值计算方法分别获取不同模型的外特性和压力脉动情况,并结合内部流动结构进行对比分析。结果表明:采用抛物线型非均匀叶片厚度分布方式能够显著提高离心泵性能,在设计工况下厚度较大的模型相比初始模型扬程提高0.38 m,效率提高3.07%;非均匀叶片厚度分布能够改善泵内流场,通过减小叶轮中部叶片载荷变化梯度,从而有效减少叶片间轴向旋涡,但在一定程度上加剧了尾缘流动分离;泵内非定常压力脉动主频集中在叶频上,采用非均匀叶片厚度分布能够显著降低泵内不同位置处的压力脉动幅值,相比初始模型,2个厚度优化模型在叶轮出口各监测点处的平均叶频脉动幅值分别降低了21.7%和33.5%,一定程度减弱了泵运行过程中的流致振动。

叶片载荷分布对离心叶轮气动性能影响的数值研究

本文采用给定叶片载荷分布的三元叶轮设计方法对一中等流量系数,机器马赫数为0.9的闭式离心叶轮进行设计。针对盘侧及盖侧,选取不同的载荷分布型式,探究不同载荷分布对离心叶轮外特性、几何结构及内流场的影响。研究结果表明:盖侧前加载型叶轮可以获得较高的设计效率,但喘振裕度较小;后加载型叶轮小流量工况效率较高,大流量工况效率下降较快;中加载型叶轮具有较宽的工况范围。盘侧载荷分布同样对叶轮性能有较大的影响,对于所研究的离心叶轮,相对于盘侧前、中加载,盘侧后加载可以获得高的效率及较宽的工况范围。

离心式压缩机回流器叶片载荷分布对级性能的影响研究

离心压缩机回流器叶片载荷分布决定了回流器叶片型线结构,可以通过改变叶片载荷控制参数K5,形成不同的回流器叶片型线,数值研究不同载荷分布下的回流器叶片对基本级性能的影响。研究结果表明:K5值对回流器性能影响很大,针对不同的基本级,都有最佳的回流器叶片载荷控制参数K5与之相匹配;对于基本级而言,当K5=2.4时所确定的回流器叶片型线结构使基本级的多变效率达到最大值,气动性能最优。

叶片前缘载荷分布对大流量系数离心压缩机叶轮性能的影响

本文主要针对大流量系数模型级的叶轮叶片载荷分布进行研究，通过改变叶片前缘载荷（叶片0~20%无量纲中弧线长）分布来设计不同形式叶轮，并进行了数值模拟分析，通过对流场的分析和性能曲线的对比，研究叶片前缘载荷对叶轮性能的影响，研究发现不同的载荷分布形式使得压缩机的性能曲线也有不同程度的左右偏移，叶轮内部流场也有较大差别，分析结果可为大流量系数模型级叶轮结构的优化设计与性能提高提供理论依据，同时为大流量系数压缩机的开发提供参考。

叶片非均匀分布对斜流叶轮气动噪声的影响

针对某型斜流叶轮的气动噪声问题,基于FW-H方程利用FLUENT软件对叶片非均匀分布斜流叶轮的气动噪声进行数值模拟,获得叶片非均匀分布下斜流叶轮气动噪声的分布特性,并对比分析非均匀分布对气动噪声的影响规律。计算结果表明,叶片非均匀分布可以降低叶片基频及谐频上的声压幅值。研究结果可为斜流叶轮的优化设计提供理论依据。

青岛市典型树种叶片空间分布及其持水力比较研究

对青岛地区5种常见的树种,包括洋白蜡(Fraxinus pennsylvanica)、悬铃木(Platanus orientalis)、元宝枫(Acer truncatum)、青桐(Firmiana simplex)、广玉兰(Magnolia grandiflora)的叶片空间分布及其持水力进行比较,分析植物叶片空间分异和冠层内部不同层次持水影响机制,结果表明:(1)由于不同的树种树冠形状不同, 5个树种的叶面积指数大随树干距离的增加都呈指数函数关系递减;(2)洋白蜡和青桐树形非常相近,广玉兰单叶叶面积较大,叶空间分布更密集;(3)比较上中下三层树冠的持水力,可以各树种的树冠中层的持水能力相对较高;(4)树冠降水截持力主要与单叶叶面积和叶片数量有关,与单叶叶片持水力相关性不大。

叶片数对高比转数轴流泵空化特性的影响

基于shear stress transport(SST)k-ω湍流模型和Zwart空化模型,针对某一高比转数轴流泵模型,对叶片数分别为3、4和5的3组叶轮方案,分别进行了空化流场模拟和实验,计算了不同叶片数下的流量-扬程曲线、流量-效率曲线和空化性能曲线,得到了3组叶轮的临界空化余量NPSHc分别为6.19 m、5.122 m和4.765 m。与叶片数为3的叶轮方案对比,另外2组叶片数方案的NPSH值分别降低了17.25%和23.02%。在空化充分发展的工况范围,发现叶片数多的叶轮的扬程对NPSH降低较敏感;针对轴流泵叶片背面的固定空化和叶顶间隙的旋涡空化,用空泡分布来表征空化的程度,分析了其在不同空化余量下空泡分布的变化规律。通过对比得到,相同NPSH下,叶片数Z=5的叶轮,叶片背面空泡分布体积较少,即空化的程度较低;但其空化严重区的空泡体积增幅较大,即空化发展的速度较快;叶顶区域的叶顶涡诱导的低压区随叶片数减少,范围逐渐向上游扩大,轮缘的空泡体积也随之增大,叶顶泄漏空化更加严重。即叶片数对不同类型空化情况,以及相同类型的不同程度的空化情况影响不同。

叶片型线及厚度变化规律对离心泵性能的影响

以ZA150-315石油化工离心泵为研究对象,在离心叶轮基本外尺寸和设计转速相同的情况下,以3种不同厚度变化规律的叶片构造C1、C2、C3叶轮,运用FLUENT数值模拟软件,在5种不同工况下分别进行数值模拟计算,得到叶轮流道内部压力和速度分布.数值计算结果表明:在任意工况下叶轮C2的效率比C1、C3的效率都高,且在设计工况下叶轮C2的最高效率比叶轮C1、C3的效率高0.6%、1.02%;3种离心叶轮出口处均存在射流尾迹结构,叶轮C1出口处射流-尾迹结构强度最小,叶轮C2次之,叶轮C3最大.研究表明:叶轮出口处射流-尾迹结构强度随叶片出口厚度的增大而增强;不同流量工况射流-尾迹结构强度也不一样,越偏离设计工况射流-尾迹现象越严重.适当优化叶片出口边的形状可以有效地提高泵的效率和减弱射流-尾迹结构,改善叶轮出口的流动性能.

高负荷风扇级环境下叶片反问题设计

在对国内外各类叶片三维反问题深入分析的基础上,针对高效、高负荷风扇的设计需求,提出了级环境下风扇叶片三维反问题设计的技术思路。以高压比单级风扇为例,利用数值模拟、流动分析等技术手段,采用从基元截面、单排到单级环境逐步深入的方式,对级环境下三维反问题设计方法的可行性进行了验证,初步探索了级环境下叶片载荷分布规律,进一步发展并完善了高效、高负荷风扇叶片的三维反问题设计技术。

利用分形维数分析Y形苹果幼树叶片贡献率研究

采用分形理论和图像技术相结合的方法,调查了Y形苹果幼树不同品种、不同方位的分形维数,根据二维图像的分形维数提出了叶片贡献率(CRL)的概念,并将其作为描述叶片在树体结构中空间分布状态的参数。结果表明:5个品种Y形苹果幼树的分形维数对比发现,果树树体结构的分形维数与枝条长度和数量呈正相关的关系,且不同品种的分形维数存在显著差异,5个品种苹果幼树二维图像的分形维数表现为:"长富2号">"玉华早富">"富红早嘎">"烟富6号">"丽嘎啦";二维图像的分形维数侧视图大于正视图;有叶片树和除叶片树的分形维数差异极显著,对于正视图来说,有叶片树的分形维数介于1.592～1.661,除叶片树的分形维数介于1.280～1.405;CRL介于15.13%～19.60%。对于侧视图来说,有叶片树的分形维数介于1.627～1.728,无叶片树的分形维数介于1.329～1.433,CRL介于16.55%～18.87%。表明,叶片贡献率可用来表征叶片在树体结构中的空间分布状态。

基于叶片载荷分布的离心风机多目标优化设计

为实现离心风机气动性能的综合提升,将叶轮的叶片载荷分布作为设计参数,以风机全压效率、静压效率及全压作为优化目标建立优化设计体系。采用Morris方法分析设计变量与目标函数间的敏感性关系,综合计算流体力学和径向基神经网络建立设计变量与优化目标间的响应关系,结合遗传算法对离心叶轮进行优化。结果表明:叶片轮盖侧的前缘载荷是风机全压效率的主要影响参数;风机全压对于叶片载荷中间直线段斜率的敏感性较强;风机静压效率主要受到轮盘侧叶片载荷分布中间直线段斜率的影响。优化后风机全压效率、静压效率、全压分别提升了2%、1.4%、34 Pa;优化后叶片载荷分布呈后加载形式,叶片吸力面靠近轮盖侧的流动分离现象明显改善,尾缘二次泄漏流得到抑制。

棉花主茎叶SPAD值与氮素营养诊断研究

选用美棉33B和泗棉3号两个叶色深浅差异明显的品种,设置氮素水平(0、120、240、360和480 kg hm-2纯氮)试验,研究棉花主茎叶SPAD值的叶位分布,对棉花进行氮素营养诊断。结果表明,棉花主茎顶部4张定型叶片的SPAD值对施氮水平反应的敏感程度存在显著差异,随施氮量增加,棉花主茎顶1、2、3、4定型叶SPAD值的大小位次发生明显变化,其中以顶1定型叶对施氮量增加的响应最为敏感,顶4定型叶最为迟钝。利用顶1定型叶与顶4定型叶SPAD值的相对差值,可较精确地诊断棉花的氮素营养水平,并能克服品种和生育时期不同的影响,是一种具有普适性的棉花氮素营养诊断指标。

大豆高产群体的生态生理特征

大量研究表明,大豆产量与群体生理生态特征密切相关。从群体叶片分布、光温变化、光合特性、产量分布以及理想株型等5个方面阐述大豆高产群体特征的研究进展。

基于反动度的增压器涡轮设计方法

通过分析涡轮叶轮叶片角与反动度的关系,设计了叶片角分布控制参数,构建了3种不同反动度的增压涡轮,匹配不同尺寸的涡轮壳,在相同流量条件下,研究了不同反动度涡轮对涡轮级的性能影响规律。最终,应用基于涡轮反动度特征叶片角分布控制方法,实现了增压器涡轮的全参数化设计。结果表明,采用基于反动度的增压器涡轮叶轮的设计方法是可行的,可以满足增压器涡轮叶轮性能优化设计需求。

离心泵宽高效水力设计方法的研究及应用

为了达到离心泵宽高效,以实现泵设备节能增效的目的。本文通过对离心泵宽高效机理的分析,揭示了离心泵宽高效的基本规律。提出了泵设计中采用叶片分区设计的方法,即叶片包角范围内共分三个区,即非控制区、过渡区和控制区。具体地讲首先设计泵叶片进口角-出口角的角度分布线,同时应用微积分方程求解方格网中的保角变换线,进而产生宽高效的离心泵叶轮型线。试验结果表明此叶轮设计方法达到了离心泵宽高效的节能特性,电动机的配套功率或输入功率变小。离心泵宽高效机理和试验都证明了离心泵叶轮的叶片进口角至出口角分布线的形状是决定离心泵宽高效的关键因素。

叶片安放角分布规律对冷却塔用混流式水轮机转轮性能的影响研究

基于叶片骨线积分方程,采用逐点积分法针对三种不同叶片安放角分布规律设计了冷却塔用低比转速混流式转轮叶片。通过全流道数值模拟,分析了叶片安放角分布规律对设计转轮的压力分布、尾水管涡核分布及水轮机的能量特性的影响。研究结果表明,最优工况下,三个水轮机效率基本一致,但是叶片表面压力分布随着叶片安放角分布规律不同呈现明显的差异;在小流量工况下,下凹型叶片安放角分布规律设计的转轮效率较高;在大流量工况,按上凸型叶片安放角分布规律设计的转轮单位出力较大;设计工况下,线性分布的叶片安放角分布规律设计的转轮出流相对较好。

叶顶间隙对斜流泵叶轮内部空化流动的影响

为了研究不同叶顶间隙值对斜流泵叶轮内部空泡稳定性的影响,获得叶顶间隙的最佳范围,基于标准SST k-ω湍流模型和均相流模型对斜流泵内部空化流动进行了数值模拟.结果表明:叶顶间隙对斜流泵叶轮内部空化性能有显著影响,小流量工况下随着叶顶间隙的增大,叶顶泄漏涡的湍流尺度和强度逐渐增加,临界空化数随着叶顶间隙的增大而逐渐减小;当临界空化数为0.357时,较大的叶顶间隙可以抑制叶片表面的初生空化;当叶片发生严重空化时(σ=0.123),较小的叶顶间隙抑制叶片表面产生大尺度空泡;当叶顶间隙较小时,空泡团稳定附着在吸力面;随着叶顶间隙的增大,空泡脱落区向主流移动并聚集在叶片吸力面中部,空化体积分数逐渐增大.