不同形式高速离心叶轮内部流动的数值模拟

为分析叶轮结构对于叶轮内部流动的影响,对8叶片的闭式和半开式两种形式低比转速高速离心复合叶轮进行研究。采用S-A湍流模型和雷诺时均N-S方程,对叶轮内部的流动进行三维紊流数值计算和分析,并对离心泵进行试验研究。数值计算结果表明,两种形式叶轮内部都存在回流,其中半开式叶轮内部的回流区域较少,液流在间隙里的相对流动大致为圆周方向;叶轮内部的静压力都是由叶片进口到出口逐渐升高,等静压曲线几乎是沿圆周方向,半开式叶轮叶片顶部的静压力低于相应位置根部的静压力,闭式叶轮出口的压力系数高于半开式叶轮。试验结果表明,半开式叶轮离心泵的效率较高,说明叶轮内部的回流是影响离心泵性能的重要因素。

离心叶栅内气固两相流动的数值模拟

离心叶栅内气固两相流动的数值模拟蔡体菁，王文琪，郁斌（东南大学动力工程系南京２１００１８）关键词：离心叶栅，粒子轨迹，龙格－库塔方法。ＮＵＭＥＲＩＣＡＬＭＯＤＥＬＩＮＧＦＯＲＧＡＳ－ＳＯＬＩＤＳＦＬＯＷＳＴＨＲＯＵＧＨＡＣＥＮＴＲＩＦＵＧＡＬＣＡＳＣ...

离心叶栅湍流流场的数值研究

本文用二维不可压平均定常的 N- S方程组结合两方程 k-ε湍流模型 ,在任意适体曲线坐标系上计算了旋转离心叶轮叶片通道内的相对流场 ,结果与实验数据吻合良好。分析表明 ,由于离心力和哥氏力构成动量方程中的一个很大源项 ,因而较之非旋转流动需要采用较低的低松弛因子 。

8CL-0.1A型离心叶片式真空泵优化设计探讨

本文利用二次回归正交试验的方法,确定了真空泵的真空度、流量和泵的结构参数、工况参数之间的函教关系式,为真空泵的生产和使用提供了可靠的依据。

导叶安装角度对离心泵叶轮结构特性的影响

为提高带导叶蜗壳式离心泵的运行稳定性,研究了不同导叶安装角度对离心泵性能及叶轮结构力学响应的影响.以某带导叶蜗壳泵为研究对象,首先对其进行流场数值模拟,再通过静态和瞬态结构分析模块将水压力载荷导入叶轮结构,以实现单向流固耦合分析,研究不同导叶安装角度下叶轮变形与等效应力变化规律,最后通过模态分析研究叶轮结构的振动特性.结果表明:随着导叶安装角度减小,泵的高效区向小流量工况偏移,并且最高效率逐渐增大,最大提高2.1%;单向流固耦合分析得到的稳态结果与瞬态结果规律一致,其中叶轮最大变形量和最大等效应力值都随流量的增大而减小,在设计工况附近,都随导叶安装角度的减小而减小,最大差值为3.3%,且最大等效应力值变化的幅值较小;预应力对叶轮干模态固有频率的影响可忽略不计,与干模态对比,湿模态下的固有频率有较显著下降.

基于翼型加速流道的多叶离心风机设计方法

在叶轮结构参数优化方法和翼型叶片的研究基础上,本文针对多叶离心风机效率普遍较低的现状提出了一种基于翼型加速流道的多叶离心风机设计方法。该方法通过深入分析翼型结构及叶片出口角参数对加速流道的流动影响,建立了翼型加速流道的风机叶轮设计方法,在此基础上采用考虑粘性的蜗壳设计,形成了多叶离心风机的整体设计流程。将该设计方法应用于某款多叶离心风机设计实例,通过数值模拟结果表明:效率得到了明显的提升,为多叶离心风机的优化设计提供了新的思路和方法。

基于软PLC的离心风叶激光焊接机控制系统

根据离心风叶激光焊接机的功能需求,提出了基于软PLC平台与Ether CAT总线的控制系统总体方案,重点讨论了该控制系统的软、硬件结构及其具体实现。该系统已在开发的离心风叶激光自动焊接机上可靠运行,取得了良好效果。

吸油烟机用多叶离心通风机的数值模拟

针对某一吸油烟机用多叶离心通风机进行了三维建模,采用三维数值模拟方法对多叶离心通风机和吸油烟机机壳内部流场结构进行了分析和实验验证。通过分析原模型的模拟和实验结果,改进了机壳进口和风机叶轮右侧集风圈形式,再对原模型和改进模型进行数值模拟对比分析。结果表明,在大部分工况下,改进模型的全压和全压效率都比原模型有所提升。改进叶轮右侧集风圈形式,表现出更佳的导流效果,蜗舌附近流道内全压升效果更加明显。

无导叶离心泵蜗壳内低频压力脉动分析

为探究无导叶离心泵蜗壳内低频脉动的产生机理及该低频脉动对蜗壳内各监测点压力脉动的影响,采用计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)技术,在与试验结果对比分析验证模型计算精度的基础上,进行3个不同工况下的非定常压力脉动计算,其中湍流模型选用剪切应力输运(Shear stress transport,SST)模型,分析结果表明,蜗壳出口段因流线扭曲会产生一个低频脉动,出口段测点的主频等于该脉动的频率,且该低频脉动会对蜗壳内其余测点产生近乎一致的影响,使各点在该频率下具有相近的压力系数,其值与出口段的流动分离直接相关;各点脉动存在两个明显频率:低频与叶频;蜗壳隔舌附近的横截面上存在因流线扭曲产生的漩涡,其频率即为蜗壳出口段低频脉动的主频,从而证明因流线扭曲产生的漩涡为低频脉动产生的根本原因。

叶片式离心泵失效传播与仿真研究

叶片式离心泵是保证现代工业设备持续、安全运行的关键组成部分,通过仿真技术研究系统常见失效的产生及演化进程,可以从理论上揭示其运行过程中特征输出量的变化规律,对发展和完善系统故障诊断技术,提高设备运行的可靠性具有重要意义。围绕三相异步电机驱动离心泵系统的实现功能、运行过程及结构交联性,建立系统在电压供应不平衡和叶片磨损量过大情况下的失效传播及运行状态仿真模型,对其关键性能指标出口压力进行了仿真分析,验证了该模型的准确性和可行性,以期为其后续的故障诊断、性能评估以至健康管理提供模型及数据支持。

粒子群算法在带导叶离心泵性能优化中的应用

为了提高带导叶离心泵运行效率和解决泵性能优化过程中优化目标与设计变量间强非线性问题,文中提出了一种基于粒子群算法的叶轮多参数智能优化方法.在Workbench软件平台搭建了叶轮造型、网格划分和性能计算的数值仿真流程.以泵设计流量效率为优化目标,定义扬程为约束条件,通过Bézier曲线控制叶片安放角、叶片进口边位置和叶片厚度的分布,以Bézier曲线控制点坐标的为优化变量.编写泵性能优化程序,调用粒子群优化算法和数值仿真软件,在粒子群算法迭代中计算中每个粒子(叶轮方案)的适应值(效率).在粒子群算法迭代初期泵设计工况效率为74.91%,迭代末期泵效率为78.50%,较原始方案的效率高2.1%,优化后扬程为72.5 m,仍满足设计要求.对比优化过程中的叶轮和导叶内速度流线分布,可以发现叶轮和导叶叶片工作面流动分离现象得到改善,叶轮欧拉扬程上升减缓.所提出的泵性能优化方法为其他泵的性能改善提供了一定的参考价值.

多叶离心通风机综合性能自动测试装置研究

根据GB/T1236-2000标准,研制出一套多叶离心通风机综合性能教学试验装置,系统介绍了试验装置的结构特点与原理,编制了进气式试验测试分析的计算软件,所开发的软件具有界面直观,操作方便的特点,方便进行性能曲线试验教学。通过实例,验证了试验软件的实用性,得到了风机性能曲线。

离心泵非定常计算中叶轮转动位置对性能影响的数值模拟

利用CFD软件,采用Realizable k-ε湍流模型,分别在3种工况下,对1台比转数为71的导叶-蜗壳组合式离心泵的内部流动进行三维非定常数值模拟,获取了离心泵内部流场结构,计算泵的扬程及效率。根据计算结果,分析了叶轮转动位置对泵外特性和内流场的影响。结果表明:当叶轮转动位置不同时,泵扬程、效率随之发生变化,选取某一特定位置处结果作为最终预测结果会产生较大的随机误差;叶轮转动位置的不同,也会对叶轮、导叶、蜗壳流道内的压力场和速度场产生一定的影响。

带导叶离心泵内部旋转失速研究进展

带导叶离心泵的旋转失速现象严重制约了产品的安全性和稳定性.旋转失速随其传播方向不同主要分为正向旋转失速和反向旋转失速.研究表明,带导叶离心泵在小流量工况下易在叶轮进口处发生正向旋转失速,在近设计流量工况时则易在导叶流道内发生反向旋转失速,这2种失速都对泵的性能曲线产生较为明显的影响.目前国内外对带导叶离心泵的旋转失速的主要研究方法是CFD分析、PIV技术及压力脉动试验相结合,通过对泵内部流动结构变化和压力波动的频域及时频域分析以获得旋转失速的主要特征,包括失速频率、失速核的个数及传播速度等.但是失速团是怎样发生、发展的等问题都没有得到很好的解答,还需要进一步研究.

油烟机用多叶离心通风机内部流动的数值模拟

为了油烟机设计的进一步发展,以三维雷诺时均N-S方程和RNGk-ε湍流模型为基础,对油烟机用多翼离心式通风机9种实验工况内部整机流场进行了三维数值模拟,并给出了子午面和回转面上的压力和速度分布。该方案采用了有限体积法、非结构化网格和SIMPLE算法,近壁区边界采用了标准壁面函数法,转动的叶轮部分和静止的其它部分采用了"冻结转子"法进行耦合求解。研究结果揭示了多叶离心式通风机内一些重要的流动特征及其变化规律。

吸油烟机多叶离心风机的优化与改进

吸油烟机是常用的家电,但目前很多吸油烟机都存在油烟抽吸不尽,能耗偏高且有一定噪声等问题。针对此不足,本文首先对某厂家提供的现有的家用吸油烟机多叶离心风机进行几何建模,然后对离心风机内部流场进行计算分析,从而得到影响风机性能的最主要因素。最后以增大风机压力,减少能耗及降低噪声为目标对影响参数进行优化设计。结果表明,优化后的离心风机内部流场得到了明显的改善,风机效率从56.6%提高到63.2%,全压由253.6Pa增加到266.1Pa。

激光透射焊接技术在塑料离心风叶焊接中的应用

针对超声波焊接大直径曲面塑料离心风叶存在的若干问题,包括:焊接强度不均匀,焊接应力大等。引进激光透射焊接技术焊接塑料离心风叶,该技术能够较好地解决上述问题。首先,详细介绍了塑料离心风叶的结构和特点,分析超声波焊接存在问题的主要原因。其次,简单介绍激光透射焊接技术的原理,阐述激光透射焊接技术对于大直径曲面塑料离心风叶的优势。随后,介绍了研究开发的激光透射焊接装备,设计了焊接大直径曲面塑料离心风叶的专用夹具。最后,在自主研发的焊接装备上,进行ABS试验板焊接实验获取最优焊接参数,进而开展小批量离心风叶的焊接实验。实验结果表明:激光透射焊接技术相比超声波焊接技术焊接大直径曲面塑料离心风叶时具有焊接速度更快、强度更高的特点,焊接时间为42 s,单个叶片最小承受拉力为772 N;此外,激光透射焊接技术还避免了超声波焊接产生刺耳的噪声。由此可以证明,激光透射焊接技术在大直径曲面塑料离心风叶的焊接中存在巨大的市场推广价值和潜力。

离心风叶间隙与风量、噪音的关系研究

通过调整离心风叶与蜗壳之间的间隙,验证优化风量和噪音的可行性分析及试验验证,以寻求间隙对噪音、风量的关系函数曲线。

后向多翼离心塑料风扇叶技术研究

本文采用CFD软件数值模拟和制作实物模型测试验证并行开发,设计了性能优良的后向离心塑料风扇叶。在此基础上,依据标准的k-epsilon方程对空调终端内空气流动进行了仿真,预测了空调风道内各部件气流状态对噪声的影响,并对后向离心风叶叶片空间曲面对噪声影响分析。结果表明:风道部件合理的配合、符合空气流动力学的空间扭曲叶片对噪声贡献很大。模型的数值预测结果与模型制作件试验在定性上吻合较好,说明CFD数值分析方法在户式中央空调通风系统的性能和噪声的改善具有良好的应用价值。

浅析空调用离心风叶的参数化设计

本文介绍了如何从设计需求入手,进而确定空调离心风叶各项参数的设计过程,整理分析了离心风叶各项参数的不同计算公式的使用及在空调注塑离心风叶上的应用差异。