新型弯扭叶片旋转煤粉分离器分离性能的冷态数值研究

根据MPS89k中速磨煤机直叶片旋转煤粉分离器结构,提出了一种新型变截面弯扭动叶的旋转煤粉分离器.利用Fluent软件对该分离器的综合性能进行了数值模拟,分析了不同叶片结构的综合性能,获得了转子动叶的最佳结构参数.结果表明:新型变截面弯扭动叶旋转煤粉分离器转子动叶的最佳扭转角度为25°,转子动叶最佳结构下的流场分布比较均匀,静叶两端气流回流减少,静叶底部冲刷和磨损程度减小,使用寿命延长;转子动叶最佳结构下的出口煤粉细度为1.39%,综合分离效率为95.83%,该分离器内部气固两相流场的通风阻力为1 174Pa,能够满足工程要求.

叶轮机械弯扭叶片的研究现状及发展趋势

弯扭叶片在 2 0世纪 90年代已在英、美等发达国家较普遍地得到应用 ,在我国也成功地应用于蒸汽轮机 ,在航空发动机涡轮中的应用也有了良好的开端。文章就叶片弯曲降低能量损失的机理以及静态和动态实验对采用弯曲叶片的效果做了综合评述 ,对压气机采用弯曲叶片的科研进展 ,以及遇到的难点也作了概要的介绍。根据我们的设计经验 。

弯扭叶片的设计思想、设计准则及其在汽轮机中的应用

根据对弯扭叶片的多年的研究和近几年来的使用经验 ,较系统地归纳出了弯扭叶片的设计思想和设计准则 ,对弯扭叶片的多种型面匹配准则与弯扭叶片叶列间的匹配准则进行了阐述 ,结合国产 2 0 0MW汽轮机通流改造的实例 。

弯扭叶片的主要研究成果及其应用

对弯扭叶片的研究成果及其应用进行了回顾，并对弯扭叶片未来的研究方向进行了一定的展望。

采用弯扭叶片提高汽轮机运行性能

本文介绍了适用于涡轮设计的一套计算体系，并对某机组进行了数值模拟，计算结果表明，采用弯叶片后，机组性能得到明显提高。

1米级弯扭叶片全三元NS粘性流场的数值求解

目的是讨论弯扭叶片在大功率汽轮机低压缸末级的工程应用问题。弯扭叶片的通流设计采用全三元设计系统进行。通过对１ｍ 级叶片的气动分析，表明弯扭成型可以有效地调整等压线的分布形状，同时也应注意不同弯曲度所带来的负面效应，在设计中优化选取适当的弯曲度。

具有弯扭叶片的燃气透平正问题计算方法

本文开发了一个实用的多级燃气透平 S2 流面跨音正问题的计算程序 ,用它对一台燃气透平的改型设计进行了计算。通过计算研究了弯扭叶片在透平改型设计中应用的可能性 ;分析了不同的叶片弯曲方法给透平性能带来的影响 ;提出了对弯扭叶片的气动设计具有指导意义的意见。

用圆柱铣刀加工带冠弯扭叶片

本文把微分几何中曲线与曲面之间的“切触”概念应用于叶片复杂曲面的数控加工 。

大弯扭叶片热模压成形有限元模拟及其预制坯的优化设计

采用有限元方法进行了大弯扭叶片热模压成形工艺的数值模拟,并利用模拟结果实现了成形叶片的反向展开,完成了叶片热模压成形的平板预制坯的优化设计,研究并将该方法所得到的展开平板坯与几何展开法和机械压平法的结果进行了对比.研究发现,传统展开方法得到的结果与有限元模拟法得到的结果相差很大,有限元方法考虑了实际成形中温度场的变化、工件定位方式、塑性变形过程,可以得到定位准确、周边余量很小且分布均匀、压形后贴模情况优良的平板预制坯,与目前常见的几何展开法和机械压平法相比取得了显著进步.实验结果表明,采用有限元法设计的预制坯可直接用于生产,无需反复调试,节约了材料,提高了生产效率.

涡轮弯扭叶片气动设计工程方法研究

采用弯扭叶片设计是提高燃气涡轮效率的主要手段之一,而构建弯扭叶片积叠线的参数化模式是设计涡轮弯扭叶片的重要基础。为了满足各种涡轮叶片弯扭设计的工程需要,提出了采用圆弧型、抛物线型、分段样条曲线积叠线规律的涡轮弯扭叶片设计方法,编制了积叠线生成代码,并推荐了各方法的应用条件和方式;提出的回归正交设计方法可以对分段样条曲线积叠线的涡轮弯扭叶片进行寻优设计。所提出的弯扭叶片工程设计方法已经在多个涡轮气动设计中得到应用。

应用FV-TVD格式求解弯扭叶片内部流场

应用ＦＶ－ＴＶＤ（即有限体积ＴＶＤ）格式求解了某型涡轮导向器静叶改型所生成的弯曲叶片构成的叶栅内部流场．控制方程采用任意曲线坐标系下的时间相关Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程，对无粘通量采用Ｃｈａｋｒａｖａｒｔｈｙ－Ｏｓｈｅｒ的三阶精度ＴＶＤ格式进行离散，对粘性通量采用中心差分格式进行离散．通过对于弯曲叶片内部流场的计算，得到了叶栅内部流场的速度及气流角等参数的分布情况，表明了应用弯曲叶片进行燃气涡轮的设计是提高涡轮级效率的有效方法．

弯扭叶片降低叶轮机械能量损失的机理及其设计理论与方法

哈尔滨工业大学王仲奇教授等研究的“弯扭叶片降低叶轮机械能量损失的机理及其设计理论与方法”,获第六次(1993年)国家自然科学奖二等奖。 在叶轮机械中采用弯扭叶片降低能量损失的思想是王仲奇教授与原苏联科学院通讯院士费里包夫教授于60年代初共同提出的。经王仲奇教授独立进行的实验和理论分析计算表明,采用弯扭叶片可降低叶栅能量损失30—50％。

浅谈弯扭叶片的作用机理及实践应用

目前,弯扭叶片在工程实践中得到了广泛的应用,使透平机械的效率得到了大幅度的提高。文章对弯扭叶片的作用机理进行了阐述,并对其在工程实践中的应用进行了介绍。

斜流扩压器任意中弧线造型3维弯扭叶片设计

为了改善扩压器与叶轮之间的气动匹配,针对斜流/离心叶轮出口复杂的3维流动,以及扩压器叶片不同展向位置气动负荷分布特征,提出基于任意中弧线造型的扩压器3维弯扭叶片设计方法。该方法在根据叶轮出口流场优化扩压器叶片攻角的同时,通过对造型截面中弧线任意调整实现扩压器叶片载荷分布和局部流场细节的优化。以某高压比斜流压气机为平台,采用上述方法完成了对其斜流扩压器的改进设计。3维数值模拟结果表明:与原方案相比,扩压器改进后斜流压气机设计点至近喘点范围内效率提升约0.3个百分点,设计点流量基本不变,设计转速喘振裕度增大1.0个百分点,在设计点及近喘点状态下扩压器通道流场均得到了改善,同时改进后扩压器的叶片数由21片减少至19片。

弯扭叶片对汽轮机变工况的影响分析

分析了弯扭叶片中 ,叶片力的径向分力对沿叶高反动度的影响 ,及对变工况时脱流特性的影响。数值计算表明 ,在大功率汽轮机末级叶片中采用弯扭叶片后对脱流特性有较大影响 ,相对脱流高度减少。

汽轮机叶片流道二次流控制和弯扭叶片设计

论述了以可控涡设计、弯扭叶片成型等技术对叶片通道二次流进行控制的机理、实际运用和效果。

弯扭叶片的作用机理及工程应用

对弯扭叶片的作用机理进行了阐述,并对其在工程实践中的应用进行了介绍。

扭叶片正弯对叶栅通道内二次流动影响的数值分析

以某汽轮机高压级动叶为研究对象,采用κ-ωSST模型、SIMPLEC算法数值模拟了正弯扭叶片叶顶间隙泄漏涡的形成和发展过程及其对叶栅通道二次流的影响。结果表明:相对于常规扭叶片,汽流在正弯扭叶片吸力面附近形成的泄漏涡的影响范围和对通道主流的扰动变小,且叶顶间隙的增加削弱了正弯扭叶片吸力面的"C"型压力梯度,使得叶片两端部附面层厚度增加,造成了叶片端部损失的增大。

动力涡轮弯扭导向叶片的设计

根据QD128地面燃气轮机动力涡轮的工作特点,采用叶片弯扭成型方法成功地进行了二级导向叶片的设计,有效地提高了涡轮设计效率。通过不同的叶片弯曲规律对涡轮性能的影响进行了三维计算分析,分析结果证实了应用弯角适合的弯扭叶片能够改善涡轮叶栅的流动情况和效率。