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Theoretical and Numerical Analysis of the Mechanical Erosion in Steam Turbine Blades. Part II
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作者 F. Rueda Martínez M. Toledo Velázquez +4 位作者 J. Abugaber Francis A. A. Rueda Martínez I. Carvajal Mariscal J. A. Ortega Herrera G. Polupan 《Energy and Power Engineering》 2011年第3期238-245,共8页
In the low pressure section of the steam turbines the damages are pronounced becoming remarkable in all the stages, since the generation of water liquid microparticles implies the impact on the blades having majors pr... In the low pressure section of the steam turbines the damages are pronounced becoming remarkable in all the stages, since the generation of water liquid microparticles implies the impact on the blades having majors problems of erosion in the last stages by the increase of the humidity. In the first part of this work, the calculation presented of the transonic velocity field for the stream frictionless and the drops in the flow line, on the basis of the frictionless, two-dimensional, stationary, transonic and homogenous flow, give an approximate movement of the droplets and its accumulation on the stator blades, flowing through the steam. In order to understand the causes that originate the erosion on the blades of the last stages in low pressure section of steam turbines, the previous procedure is developed in a code in Fortran and the obtained results of velocity distribution in the output of blades that have flow conditions of wet steam are presented. 展开更多
关键词 Numerical Code mesh blade EROSION blade STEAM TURBINE DROP Distribution
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叶片锻造预成形拓扑优化设计方法网格依赖性研究
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作者 邵勇 袁国惠 +4 位作者 王永欣 杨娜 林鹏 海宇航 敖聪 《江苏科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第6期21-27,共7页
影响拓扑优化方法可靠性的重要因素之一就是拓扑网格依赖性问题.文中基于拓扑渐进优化方法,利用自行开发的C#优化程序,集成了DEFORM-2D有限元模拟软件,以平均应力为单元增删准则,约束模腔填充率的同时以提高材料利用率为优化目标,通过... 影响拓扑优化方法可靠性的重要因素之一就是拓扑网格依赖性问题.文中基于拓扑渐进优化方法,利用自行开发的C#优化程序,集成了DEFORM-2D有限元模拟软件,以平均应力为单元增删准则,约束模腔填充率的同时以提高材料利用率为优化目标,通过比较不同预成形的锻造模拟成形质量,研究了拓扑单元尺寸对叶片锻件叶身型面预成形形状进化的影响.结果表明:拓扑渐进优化的预成形形状设计存在较明显的网格依赖性问题.细化网格、增加网格密度虽然降低了优化效率,但预成形外形的迭代进化步长减少,模型的几何平滑性得以提升并有利于改善锻造工艺性,预成形形状的优化质量明显提高,优化结果的可靠性显著增强. 展开更多
关键词 拓扑优化 渐进优化 预成形设计 网格依赖性 叶片锻造
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涡轮叶片的网格参数化方法及其寿命可靠性优化
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作者 雷婧宇 雷倩楠 +1 位作者 李红宾 贾贝熙 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期2651-2659,共9页
涡轮叶片的寿命可靠性优化对保障发动机安全,提高发动机使用寿命具有重要意义。传统的确定性优化由于没有考虑不确定性因素的影响,其结果往往导致结构可靠性低,严重威胁发动机的安全。针对复杂的含气膜孔几何变量的涡轮叶片几何构型,提... 涡轮叶片的寿命可靠性优化对保障发动机安全,提高发动机使用寿命具有重要意义。传统的确定性优化由于没有考虑不确定性因素的影响,其结果往往导致结构可靠性低,严重威胁发动机的安全。针对复杂的含气膜孔几何变量的涡轮叶片几何构型,提出局部参数化网格变形方法,在关注的叶片前缘部分采用六面体网格,并利用局部网格变形法实现其参数化变形,其他部分采用四面体网格,以缩短其网格划分时间,提高其网格划分效率。所提方法实现了不确定条件下的含气膜孔几何变量涡轮叶片的寿命可靠性优化,在满足可靠性约束和几何约束的条件下,使得涡轮叶片基于不确定性的寿命均值提高了18.36%。 展开更多
关键词 涡轮叶片 气膜孔 网格参数化 多模式耦合寿命 可靠性优化
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风机叶片金属网防护下的雷击损伤特性研究 被引量:2
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作者 蒋凌峰 蒋正龙 +2 位作者 谢鹏康 付志瑶 黄肖琪 《湖南电力》 2023年第6期6-10,共5页
风机叶片雷击损坏是风电系统实际运行中面临的难题,可采用金属网作为叶片雷电防护补充方法,但叶片敷设金属网后高幅值雷电流接闪过程及损伤机制尚不清晰。为研究风机叶片金属网防雷方法下雷击大电流接闪及叶身复合材料雷击损伤特性,搭... 风机叶片雷击损坏是风电系统实际运行中面临的难题,可采用金属网作为叶片雷电防护补充方法,但叶片敷设金属网后高幅值雷电流接闪过程及损伤机制尚不清晰。为研究风机叶片金属网防雷方法下雷击大电流接闪及叶身复合材料雷击损伤特性,搭建真型风机叶片雷击大电流闪络试验平台,通过先导附着试验,确定风机叶片潜在雷击位置,同步观测雷电引入点的直接损伤效应。试验结果表明,雷击转移电荷量和引下线通流能力是叶片是否产生雷击损伤的重要影响因素,叶尖与叶身之间的压接板有结构撕裂风险,应当优化金属网泄流通道和压接板的型式设计,提高叶片雷击大电流耐受可靠性。研究结果揭示了金属网防雷方法下风机叶片先导附着特性和雷击大电流损伤特征,指导防雷优化设计。 展开更多
关键词 风机叶片 雷击大电流 金属网 引下线 损伤特性
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旋转域网格对多翼离心风机CFD仿真结果的影响
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作者 慕缘鹏 龚东巧 +3 位作者 贺立军 谷海洋 鲍宝申 王中妮 《家电科技》 2023年第5期116-120,共5页
计算流体力学(CFD)仿真是多翼离心风机优化和研究的重要手段,风机旋转域几何处理细节、网格类型等都将会对CFD仿真计算结果产生一定影响。研究首先对同一叶轮划分不同的网格,并计算不同网格条件对CFD计算结果的影响,其中网格条件主要包... 计算流体力学(CFD)仿真是多翼离心风机优化和研究的重要手段,风机旋转域几何处理细节、网格类型等都将会对CFD仿真计算结果产生一定影响。研究首先对同一叶轮划分不同的网格,并计算不同网格条件对CFD计算结果的影响,其中网格条件主要包括不同的网格类型:六面体网格、混合网格,有、无边界层网格,以及旋转域是否扩展;然后通过一个优化实例分析了造成仿真结果误差的原因。研究结果表明,无细化边界层网格、旋转域扩展均会导致仿真结果偏差,研究案例中的多翼离心风机模型经修正后,风量仿真结果与实测结果最大差值由4.40%降到0.73%。研究对提升多翼离心风机仿真的准确性具有重要意义。 展开更多
关键词 多翼离心风机 旋转域 网格类型 边界层 CFD
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基于ICEM CFD对汽轮机末级三维叶片流场网格划分方法的优化 被引量:19
6
作者 王纯 刘艳梅 +2 位作者 周涛 余兴刚 谢诞梅 《汽轮机技术》 北大核心 2012年第5期324-326,共3页
网格的划分是对工程问题进行数值模拟的重要环节,网格质量的高低直接影响计算结果的精度。在对汽轮机叶片周围流场的数值模拟过程中,较高质量的网格是基础要求,但由于汽轮机末级叶片结构非常复杂,这就加大了其网格划分过程中的难度。为... 网格的划分是对工程问题进行数值模拟的重要环节,网格质量的高低直接影响计算结果的精度。在对汽轮机叶片周围流场的数值模拟过程中,较高质量的网格是基础要求,但由于汽轮机末级叶片结构非常复杂,这就加大了其网格划分过程中的难度。为了进一步提高ICEM CFD对汽轮机叶片周围流场网格划分的质量,并针对避免产生"负体积"的问题。提出了一种可以得到高质量网格的方法,并阐述了在实际操作中应该注意的事项。 展开更多
关键词 网格划分 汽轮机叶片 ICEM CFD
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基于图像处理的水稻叶片三维可视化研究 被引量:7
7
作者 何火娇 杨红云 +2 位作者 唐建军 艾施荣 罗威 《江西农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期149-153,共5页
介绍利用数字图像处理技术提取水稻叶片几何参数及边缘轮廓曲线的方法,分别利用三角网格化技术和贝塞尔曲线来描述叶片边缘信息,并对2种方法进行比较。通过二次生长曲线方程实现了水稻叶片的三维建模及可视化表达。
关键词 图像处理 水稻叶片 网格化 三维可视化
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柔性叶片水轮机数值模拟研究 被引量:6
8
作者 王树杰 赵龙武 +2 位作者 李冬 鹿兰帅 王超 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期281-287,共7页
分析柔性叶片结构和力学特性,建立了多节点动力学方程,提出了柔性叶片流固耦合的求解思路;结合实验研究,建立了3个转角位置的物理模型,采用UDF(User-Defined Function)控制动网格,实现不同转速下柔性叶片水轮机的数值模拟,研究了尖速比... 分析柔性叶片结构和力学特性,建立了多节点动力学方程,提出了柔性叶片流固耦合的求解思路;结合实验研究,建立了3个转角位置的物理模型,采用UDF(User-Defined Function)控制动网格,实现不同转速下柔性叶片水轮机的数值模拟,研究了尖速比、弧弦比等对柔性叶片水轮机水动力特性的影响,数值模拟结果与实验值吻合较好。 展开更多
关键词 水轮机 柔性叶片 动网格 获能系数 UDF
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基于网格重生成的涡轮叶片变形传递方法 被引量:5
9
作者 李立州 王婧超 +1 位作者 吕震宙 岳珠峰 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期547-551,共5页
在涡轮叶片多学科优化中需要在气动模型和结构模型之间进行耦合信息(气压、温度和变形等数据)传递,来考虑学科耦合的性质.采用修正几何外形和网格重生成的方法实现了叶片结构变形向气动模型传递.传递时在叶片几何模型上增加若干外形控制... 在涡轮叶片多学科优化中需要在气动模型和结构模型之间进行耦合信息(气压、温度和变形等数据)传递,来考虑学科耦合的性质.采用修正几何外形和网格重生成的方法实现了叶片结构变形向气动模型传递.传递时在叶片几何模型上增加若干外形控制线,叶片的外形由这些控制线的形状来决定.根据叶片结构变形,调整控制线节点位置坐标,以修改叶片外形控制线的形状,可以实现变形向叶片几何模型的传递.进一步,重新生成气动网格,可以得到结构变形后叶片的气动网格模型. 展开更多
关键词 航空 航天推进系统 多学科优化设计 变形传递 网格重生成 涡轮叶片
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网格尺寸对碳纤维丝束风力发电机叶片融冰效果的影响研究 被引量:12
10
作者 舒立春 谭进峰 +2 位作者 胡琴 蒋兴良 邱刚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第13期4008-4014,共7页
基于碳纤维材料优良的电热性能,针对碳纤维复合材料在风力机叶片的电热防冰/除冰技术研究现状,提出基于T3001K碳纤维丝束的风力发电机叶片防冰/除冰的方法。制作包含保护层、基层和发热层3层结构的碳纤维发热元件。在多功能人工气候实... 基于碳纤维材料优良的电热性能,针对碳纤维复合材料在风力机叶片的电热防冰/除冰技术研究现状,提出基于T3001K碳纤维丝束的风力发电机叶片防冰/除冰的方法。制作包含保护层、基层和发热层3层结构的碳纤维发热元件。在多功能人工气候实验室测试碳纤维发热元件的融冰性能。采用数值计算法研究碳纤维发热元件融冰过程中的表面温升特性。结果表明:碳纤维发热元件具有优良的融冰性能,较传统电热除冰方法具有质量轻、电阻稳定性较好、发热均匀性良好等优点;网格尺寸越大,发热元件的发热均匀性越差;相同的加热功率密度条件下,网格尺寸对发热元件的融冰效果影响较小。 展开更多
关键词 碳纤维丝束 风力机叶片 电热除冰 网格尺寸 发热均匀性
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静叶尾迹对压气机动叶非定常气动载荷的影响 被引量:1
11
作者 杨文军 袁惠群 寇海江 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期716-721,811,共6页
以某型航空发动机压气机转子系统为研究对象,建立了单级叶盘的三维结构及流场模型。通过对滑移网格(sliding mesh,简称SM)方法与运动坐标系(moving reference frame,简称MRF)方法在计算耗时和收敛性方面的比较,证明了运动坐标系方法的... 以某型航空发动机压气机转子系统为研究对象,建立了单级叶盘的三维结构及流场模型。通过对滑移网格(sliding mesh,简称SM)方法与运动坐标系(moving reference frame,简称MRF)方法在计算耗时和收敛性方面的比较,证明了运动坐标系方法的准确性和高效性。考虑前一级静叶尾迹的影响,求解压气机内部在不同时刻的流动特性,得到静叶尾迹对动叶流场的非定常干扰情况。经过对压气机叶顶和轮毂、动叶压力面和吸力面非定常气动载荷的分析发现:在动叶流场的前缘形成了较主流区压力和速度较低的不均匀流场,且在动叶前缘叶顶位置受到的气动载荷最为显著;动叶压力面和吸力面气动载荷的分布规律相反,从叶顶至轮毂、前缘至尾缘,压力面非定常气动载荷的大小和波动幅度逐步递减,而吸力面却与其相反,呈现出逐步递增的趋势。该研究为某型航空发动机压气机叶盘转子系统的动力学设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 压气机转子 滑移网格 静叶尾迹 非定常流场 气动载荷
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基于网格变形技术的涡轮叶片变形传递 被引量:11
12
作者 李立州 王婧超 +2 位作者 韩永志 吕震宙 岳珠峰 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2101-2104,共4页
为实现学科耦合,需要在涡轮叶片多学科设计优化的气动模型和结构模型之间传递温度、气压和变形等载荷.研究结构变形向气动网格传递的实现方法.参数空间插值方法解决耦合面网格不一致时的变形插值问题;网格变形技术用来调整气动网格内部... 为实现学科耦合,需要在涡轮叶片多学科设计优化的气动模型和结构模型之间传递温度、气压和变形等载荷.研究结构变形向气动网格传递的实现方法.参数空间插值方法解决耦合面网格不一致时的变形插值问题;网格变形技术用来调整气动网格内部节点的位置,保证变形传递后的网格质量.某涡轮叶片变形传递实例的表明:该方法能够用于多学科设计优化问题中的变形传递. 展开更多
关键词 航空 航天推进系统 变形传递 网格变形 多学科优化设计(MDO) 涡轮叶片
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水平轴风力机叶片的结构设计与有限元分析 被引量:3
13
作者 刘涛 朱旭 +1 位作者 杨成 孙会伟 《机械制造》 2013年第9期4-6,共3页
设计了一种1.5 MW水平轴风力机叶片模型,运用ANSYS Workbench对叶片模型添加材料属性、划分网格、施加载荷与约束进行有限元分析。进行了叶片在静止状态和有预应力作用两种工况下的结构模态计算,分析了叶片在被施加极限挥舞载荷作用下... 设计了一种1.5 MW水平轴风力机叶片模型,运用ANSYS Workbench对叶片模型添加材料属性、划分网格、施加载荷与约束进行有限元分析。进行了叶片在静止状态和有预应力作用两种工况下的结构模态计算,分析了叶片在被施加极限挥舞载荷作用下的表面应力分布情况,计算了叶片的最小模态频率和最大应力分布情况。 展开更多
关键词 风力机 叶片 划分网格 模态分析 极限挥舞载荷
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半开式单叶片螺旋离心泵叶轮内部压力脉动研究 被引量:4
14
作者 陈斌 张华 +2 位作者 李国锋 王震 王强 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期73-77,90,共6页
半开式单叶片螺旋离心泵由于叶轮结构不对称、叶轮与蜗壳之间的动静耦合作用以及叶顶间隙泄漏等因素的共同作用,泵内部伴随着很强的压力脉动效应,不利于机组的安全运行。针对比转数ns为237的半开式单叶片螺旋离心泵,以CCM+为仿真平台,... 半开式单叶片螺旋离心泵由于叶轮结构不对称、叶轮与蜗壳之间的动静耦合作用以及叶顶间隙泄漏等因素的共同作用,泵内部伴随着很强的压力脉动效应,不利于机组的安全运行。针对比转数ns为237的半开式单叶片螺旋离心泵,以CCM+为仿真平台,采用多面体网格划分计算区域,进行全流场定常/非定常数值计算,监测叶轮叶片进口附近及叶片中部区域的压力脉动。结果表明:数值计算监测得到的压力脉动趋势与试验结果基本一致,但在监测点位置刚好离开叶片吸力面一定距离,并与同一轴向高度处叶片压力面具有较大圆周距离范围内时,数值计算得到的压力波动变化趋势与试验结果存在一定差异。结合数值计算得到的监测点附近压力云图分析发现,当叶片压力面逼近监测点时,压力达到最大值,并在叶片圆周厚度1/3处时,压力达到最小值。另外,从压力最低点到压力最高点范围内,2个监测点位置在5个工况下,压力波动均呈现出3种斜率变化。 展开更多
关键词 半开式单叶片螺旋离心泵 叶轮 多面体网格 压力脉动 非定常数值计算
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农机发动机叶片复杂零件的有限元网格生成方法研究 被引量:5
15
作者 毛丹丹 刘志刚 《农机化研究》 北大核心 2018年第4期252-256,共5页
随着现代农机体积的不断增大,发动机的功率和散热问题成为制约农机发展的主要因素之一。为了提高农机发动机的散热效率,提出了一种基于有限元仿真的发动机风扇优化方法。由于发动机风扇属于复杂零件,引入了一种复杂零件的三维六面体网... 随着现代农机体积的不断增大,发动机的功率和散热问题成为制约农机发展的主要因素之一。为了提高农机发动机的散热效率,提出了一种基于有限元仿真的发动机风扇优化方法。由于发动机风扇属于复杂零件,引入了一种复杂零件的三维六面体网格划分方法,主要采用有限元模型和网格规划的原理,对复杂模型进行网格分块,最后通过网格整合有效地提高了有限元网格划分的效率和精度。为了验证网格划分方法对复杂机械零部件有限元网格划分的可靠性,以重型农机发动机散热风扇叶片的有限元网格划分和仿真模拟为例,对网格划分方法的可靠性进行了验证。有限元仿真表明:采用这种网格划分方法可以有效地实现复杂零件的三维网格划分。同时,将生成的网格代入到有限元软件中进行了仿真计算,将计算结果和实验测试结果进行了对比发现:仿真结果和实验结果基本吻合,从而验证了网格划分的可靠性。 展开更多
关键词 重型农机 发动机叶片 复杂零件 有限元 网格生成
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基于Fluent的叶片展长对卧式水轮机水动力性能影响的数值研究 被引量:1
16
作者 王世明 田卡 任万超 《能源研究与信息》 2017年第1期55-61,共7页
提出了一种能够利用波浪能发电的装置,其吸收海水能量的主要构件是卧式水轮机.为了研究卧式水轮机的水动力学性能,采用有限体积法,并利用非定常SST k-ω湍流模型和滑移网格技术,对其进行了三维数值模拟与实验研究,分析了在六种不同叶片... 提出了一种能够利用波浪能发电的装置,其吸收海水能量的主要构件是卧式水轮机.为了研究卧式水轮机的水动力学性能,采用有限体积法,并利用非定常SST k-ω湍流模型和滑移网格技术,对其进行了三维数值模拟与实验研究,分析了在六种不同叶片展长下叶轮的水动力学特性.通过将数值计算结果和实验结果进行比较,验证了SST k-ω湍流模型和滑移网格技术的可行性.结果发现:叶片展长递增对水轮机叶片的合力系数几乎没有影响,但是对轮机转矩系数和叶轮能量利用率影响很大;在低尖速比时,叶片展长对水轮效率影响不大,当尖速比大于2.5时,叶片展长对水轮效率的影响明显加大;叶片展长越长,叶片切向力越大,水轮机对水能的吸收能力越强. 展开更多
关键词 滑移网格 叶片展长 水轮机 能量利用率
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结合FLUENT软件的叶型粘性逆命题气动设计方法 被引量:1
17
作者 任智勇 李志鹏 +1 位作者 姜健 汪涛 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期886-891,共6页
为了有效解决粘性条件下的反问题,发展了一种满足粘性假设的逆命题气动设计方法,并将其通过UDF与FLUENT软件结合,构建了逆命题设计平台.该方法给定叶型的目标压力分布,采用目标和当前压力分布的差计算出网格变形量修正叶型,直到获得满... 为了有效解决粘性条件下的反问题,发展了一种满足粘性假设的逆命题气动设计方法,并将其通过UDF与FLUENT软件结合,构建了逆命题设计平台.该方法给定叶型的目标压力分布,采用目标和当前压力分布的差计算出网格变形量修正叶型,直到获得满足目标压力分布的型线.采用本平台对一组抛物线叶栅进行计算验证,之后完成了涡轮叶栅的重新设计.抛物线和涡轮叶栅的逆命题计算结果的压力分布均与目标吻合良好,证明了本平台的有效性.逆命题计算后压力残差下降约85%~95%,计算时间约为分析计算的4~7倍. 展开更多
关键词 粘性 气动设计 叶型 逆命题设计 动网格
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一种新型垂直轴式风机叶轮的数值仿真 被引量:7
18
作者 田文龙 宋保维 毛昭勇 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第18期144-149,共6页
合理开发利用风能是缓解当前化石能源危机的一个重要途径。提出一种垂直轴式活动叶片风机叶轮的设计方案,叶轮上安装多枚直板型活动叶片,叶片在绕安装轴公转的同时绕自身安装轴自转。为探索该叶轮的工作机理,研究其自启动性能和不同旋... 合理开发利用风能是缓解当前化石能源危机的一个重要途径。提出一种垂直轴式活动叶片风机叶轮的设计方案,叶轮上安装多枚直板型活动叶片,叶片在绕安装轴公转的同时绕自身安装轴自转。为探索该叶轮的工作机理,研究其自启动性能和不同旋转速度下的发电特性,采用滑移网格技术对叶轮进行二维定常和非定常数值流体计算,分析其工作环境下的压力场和速度场的基本特点。计算结果表明:该叶轮具有良好的自启动性能,其平均静态力矩系数为1.09;叶轮在速比系数时获得最大功率系数0.449,约为Savonius叶轮最大功率系数的2倍。 展开更多
关键词 风机叶轮 活动叶片 垂直轴 滑移网格 计算流体力学
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轮-叶复合式推进装置运动仿真分析 被引量:4
19
作者 高飞 吕建刚 +1 位作者 张晓涛 白向华 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2012年第6期41-45,共5页
研究水陆两用车辆的推进装置推动力的有效性设计,可通过模仿双嵴冠蜥在水上行走时腿部的运动姿态,设计了一种新型轮-叶复合式推进装置。为获得推进装置在一个运动周期内的推进力、升力和流场变化情况,采用VOF模型和动网格方法对在不同... 研究水陆两用车辆的推进装置推动力的有效性设计,可通过模仿双嵴冠蜥在水上行走时腿部的运动姿态,设计了一种新型轮-叶复合式推进装置。为获得推进装置在一个运动周期内的推进力、升力和流场变化情况,采用VOF模型和动网格方法对在不同浸水深度、夹角条件下的水动力性能进行动力学仿真。结果表明,装置能够提供有效的推进力和升力,在零浸水深度处推进力和升力均可得最大值;改变叶片夹角时,推进力和升力有较大变化,且在一个周期内,推进装置产生的推进力和升力呈现交替性波动。 展开更多
关键词 轮-叶复合式推进装置 水动力性 动网格 仿生
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单叶片螺旋离心泵内部流场数值计算及油膜试验研究 被引量:14
20
作者 张华 陈斌 +2 位作者 施卫东 王炳祺 王震 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期381-385,共5页
针对比转数为240的单叶片螺旋离心式潜水排污泵内部流场,采用数值计算与试验相结合的手段进行研究.以多面体网格为划分形式,应用Realizable k-ε湍流模型,对其进行了全流场定常数值计算,并将计算结果与外特性试验结果及油膜试验结果进... 针对比转数为240的单叶片螺旋离心式潜水排污泵内部流场,采用数值计算与试验相结合的手段进行研究.以多面体网格为划分形式,应用Realizable k-ε湍流模型,对其进行了全流场定常数值计算,并将计算结果与外特性试验结果及油膜试验结果进行对比.研究结果表明:数值预测的外特性及叶轮表面迹线结果与外特性试验及油膜试验结果能够较好地吻合,验证了多面体网格在单叶片螺旋泵数值计算方面的精度;通过对单叶片螺旋泵内部流场的剖析,发现了叶片进口附近存在泄漏流动,泄漏流的强度随流量的增大而逐渐减小;在3个流量工况(0.6Q_d,1.0Q_d和1.4Q_d)下,叶片吸力面出口附近的轮毂表面存在严重的回流现象,而在0.6Q_d工况时,该回流区域占据了流道宽度的80%以上;在叶片压力面与轮毂的交界处也存在多处回流,流量越小,回流越严重;3个工况下,蜗壳出口均存在较大的速度梯度. 展开更多
关键词 单叶片螺旋离心泵 流场 油膜试验 多面体网格 二次流
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