平直与圆柱叶片的搅拌致热特性试验研究

设计了以平直叶片和圆柱叶片作为搅拌致热叶片的致热器,并搭建了一套风力致热实验系统,测量两种叶片在致热器内1 h的温度升高情况.当转速达到450 r/min时两种叶片在致热器内的温度分别为55.623℃与54.979℃.通过绘制温升曲线分析两种叶片的致热性能,并对两种叶片在致热器内产生的流态进行了分析,认为平直叶片致热流态的效果较为理想.

离心泵两圆弧圆柱叶片绘制的新方法

介绍了两圆弧绘制圆柱叶片型线的迭代方法。该方法过程简单,方便易行,并克服了传统圆柱叶片型线绘制方法的不足,例如叶片包角不能由设计人员根据需要预先设定等。为圆柱叶片的设计提供了一种新方法。

离心泵可控包角圆柱形叶片型线方程

为进一步改善低比转速叶轮性能,针对低比转速叶轮广泛使用的圆柱形叶片的叶片包角都是由叶片型线的进、出口边条件确定的常数,以极坐标系下的插值方法为基础,导出了一种新的圆柱形叶片投影曲线的插值方程,这一平面曲线的主要特点是其包角可作为设计常量由设计人员根据需要事先给定.给出了基于艾尔米特插值方法的曲线方程的推导过程和结果,即在根据给定叶片包角后,在边界条件支持下,通过计算获得了艾尔米特插值函数的相关四项表达式.同时分析了曲线的部分几何特征,通过微分证明了这一曲线在进、出口半径处,叶片安放角等于给定值,且曲线包角等于给定值.这一新颖的圆柱形叶片将有利于改善圆柱形叶片的水力性能和水力效率.

圆柱形叶片潜油离心泵流场的三维数值分析

采用CFD方法研究了潜油离心泵的内部流场,讨论分析了3种不同工况下叶轮和导轮的数值计算结果。数值模拟捕捉到了离心泵内部许多不良流动现象,探讨了影响离心泵效率的原因。泵在设计工况有着良好的流动性能,在非设计工况出现了不良流动现象,影响了泵的效率。计算结果还显示:潜油泵叶轮有较好的水力性能,而潜油泵导轮的水力性能是不完善的,效率较低。

低比转速离心叶轮圆柱形叶片的三维建模方法

针对离心叶轮圆柱形叶片几何形状一般比较复杂,三维建模具有一定难度的情况,基于离心叶轮圆柱形叶片结构的特点,采用数学分析法求解三维圆柱形叶片表面控制节点的位置,为快速准确地建立叶片三维模型提供理论依据.通过实例详细介绍圆柱形叶片三维建模的过程和方法,针对传统水力设计中无法考察叶片进口边安放角的分布规律及光滑性,提出叶片进口边建模及修正其形态的方法.依据该方法可以直观考察和修正叶片进口形态,改进和提升叶轮水力和空化性能,也为叶轮流场的CFD模拟和数控加工奠定理论基础.

渐开线圆柱形叶片的计算与研究

为克服低比转数离心泵叶轮常用圆柱形叶片的表面脱流 ,提高叶轮水力效率 ,设计了一种渐开线圆柱形叶片 ,并以数学分析方法证明了渐开线两项重要几何特性 。

三种圆柱形叶片型线方程比较

讨论了圆柱形叶片型线三种螺线方程的应用范围，非等变角钱包角的取值范围，及其取值对于型线形状的影响。

低比转速泵圆柱形叶片型线的研究

根据叶片进出口边界条件,提出用三次多项式构造叶片型线的极坐标表达式,并导出了保证叶片安放角单调变化的叶片包角取值范围。该叶片型线的主要特点是其包角可作为设计常量由设计人员根据需要事先在一定范围内给定,并且随着叶片半径的增大,叶片曲率半径单调增长,叶片安放角单调均匀变化,从而减少了叶片表面的脱流损失,提高了离心泵的水力效率。

离心泵双圆弧圆柱形叶片的几何方程

介绍了一种离心泵双圆弧圆柱形叶片的几何作图方法。推导了这两段圆弧的直角坐标方程和极坐标方程,该方程以离心泵叶片基本参数(内、外半径、叶片包角及进、出口安放角)为变量。通过计算实例验证了该方法的准确性及相关公式的正确性。探讨了两段圆弧半径、圆弧上各点安放角随作图参数α变化的规律。分析表明:在该参数取60°时,本几何作图法所得到的叶片叶轮有较高的水力效率。该方法不需要根据经验多次调节圆弧的半径,也不需要进行数值迭代计算。

圆柱形叶片动量损失厚度求解

给出了低比转速离心泵叶轮叶片表面雷诺方程,并对相关量进行了分析。借助于型参数,通过变换动量积分方程,得出动量损失厚度近似解的表达式。运用尾流律的速度分布导出相应的各种边界层厚度的表达式,作为求解动量损失厚度的辅助关系式。提出了结合湍流边界层厚度系数kδ和动量损失厚度δ2由无离心流动计算逐渐逼近离心流动的计算方法。它是进一步分析低比转速离心泵的基础。

对几种圆柱形叶片的分析与研究

系统地给出了几种低比转速叶轮圆柱形叶片的绘制过程 ,以数学分析方法导出了它们的包角和叶片安放角随包角的变化规律 。

圆柱形叶片型线的数学表达式

低比转速离心泵都采用圆柱形叶片,本文从微商(导数)dr/(rdθ)是叶片安放角β的正切函数出发,推导出叶片型线的数学表达式,可供圆柱形叶片设计和模具制造中参考.

圆柱形叶片的圆锥曲线法构型

给出了圆柱形叶片的圆锥曲线法构型方法。它具有计算简便和便子按设计意图进行调整等特点，特别在叶轮平面投影图流道的微调中更显示出优越性。另外，经分析证明圆锥曲线法比圆弧法和逐点给型法所绘制的叶片具有更合理的型线。

离心泵圆柱形叶片的双圆弧绘型法

对于中小型的低比转数离心泵来说,圆柱形叶片(或称单曲率叶片)的叶轮使用相当广泛。绘制这种叶片一般采用逐点绘型法和单圆弧法。逐点绘型法是一种比较精确的方法,但是计算繁琐,叶片造型时需要用样板来制取其形状,制造工艺也比较复杂;

试论螺旋输送机圆柱螺旋叶片简易制作工艺及安装方法

讨论螺旋输送机圆柱螺旋叶片的制作工艺及安装方法,涉及叶片制作方法、叶片展开图的二种画法、叶片及传动轴焊接工艺分析等,论证企业自行生产、安装的可行性。通过理论分析和研究,结合生产实际,设计简易工艺加工圆柱螺旋叶片,对相关参数的确定进行分析。针对叶片、传动轴材料的焊接性能,制定了行之有效的焊接方案,在焊接细节方面,提出合理的建议和生产实际中总结的经验方法。

一种圆柱形叶片设计新方法的改进

为提高圆柱形叶片的水力性能,分析了一种与传统方法有重大差别的圆柱形叶片设计新方法,发现在叶片设计实践中,该新方法仍有重大缺陷:新方法将圆柱形叶片工作面的平面投影图曲线的进口段固化为等变角螺旋形,这种无选择的设计方法并无普遍的适用性,有时不能形成可行的叶片型线。根据分析,提出了新方法的改进方案,在改进方案中,推荐以Hermite插值曲线绘形叶片平面投影入口段。这一曲线的优势在于:由于其包角可以根据需要选择,因而可与曲线出口段光滑连接,形成连线协调的叶片表面型线。

圆柱形叶片单圆弧型线的绘形及分析

圆柱形叶片广泛用于低比转速离心叶轮。在叶片进出口处边界条件一定的情况下,尽管有多种曲线可供选择作为叶片表面的平面投影,但单圆弧是一种使用历史较长、具有较明显几何优势的常用曲线。通过数学分析,课题组导出了这种曲线两种满足给定约束的绘形新方法及其包角计算式,这些方法为叶片设计人员提供了快速绘形叶片的新途径,丰富了水泵的系统设计理论。

UG技术在低比转速叶片设计中的应用

圆柱形叶片广泛应用于低比转速叶轮,本文作者以UG技术对常用的圆柱形叶片进行了造型,从而有利于帮助设计人员及时、直观地发现叶片的水力特性和机械特性,可以看出将UG技术引入叶片水力设计领域,将对提高叶片性能产生积极的重要影响。

对一种新型圆柱形叶片型线方程的分析

为帮助离心泵设计人员准确认识与理解非等变角螺旋线这一新形型线的几何特性,消除广泛存在的对这一型线的性能与设计要求的误解,以数学方法为依据导出了这一曲线的极坐标方程和包角的限制条件,由此形成了在叶片设计中应用这一优势曲线的完整可行方法。叶片包角是离心叶轮圆柱形叶片的重要几何参数,有一种模糊认识,认为在使用等变角螺旋线选择包角值时,包角由设计人员自行确定,其值不受任何限制。在分析这一曲线的极坐标方程后,这一类曲线包角的选择仍然必须受到限制,这种约束是由曲线在进出口处的几何特征决定的,不同的叶片包角可取范围的上下限有不同的计算值,导出了这一限制区间由曲线特性决定的两个边界值的数学表达式,并按一般统计规律选择的最佳叶片包角只有进入这一区间时方可得到预期的结果。本文以试验对比结果证实了叶片设计新方法对改善叶片水力性能有积极作用。

可控进口叶片角的圆柱形叶片设计

圆柱形叶片是低比转速离心泵叶轮常用的叶片形式。在过去圆柱形叶片设计实践中,只根据选定冲角准确计算叶片进口边与后盖板相交处的叶片安放角,进口边与前盖板相交处的叶片冲角与安放角则是自然形成的。这种设计过程造成了在上述点处及其附近范围内叶片表面方向与来流方向不匹配,叶片进口边上叶片角随机分布的结果形成了叶片入口不可低估的冲击损失。本文提出的设计新方法则在保持圆柱形叶片二维几何特征的条件下,同时准确确定叶片进口边与前、后盖板相交两点处的流动冲角及叶片角,沿叶片进口边各处叶片角分布改善的结果,将避免过大的叶片入口冲击损失,提升叶轮水力效率。为实现上述目标,叶片表面的平面投影不同于传统设计仅含一条曲线,而是由一等变角螺旋线与一Hermite插值曲线光滑、连续地拼接而成。对这两种曲线各自的优点及适应性进行对比,结果表明,本文新方法形成的圆柱形叶片能在较大运行范围内改进泵的能量指标。