等离子体发生器导流板结构优化研究

高效滤芯是空气净化器的关键部件,当空气净化器中流向高效滤芯部分的送风不均匀时,会导致滤芯利用率较低,从而影响滤芯的过滤性能.为提高滤芯的使用效率进而改善装置的净化性能,可以在风机和高效滤芯之间放置导流型等离子体发生器,利用发生器的导流板使送风气流更均匀的吹向滤芯.为探究适宜的导流板结构参数,采用数值模拟的方法对不同结构参数导流板下的流动过程进行分析,通过对比滤芯使用率和送风均匀性等指标,给出适宜的导流板长度和张开角度设计方案.研究结果表明,对于本文研究的净化器尺寸,导流板设计长度为100 mm、张开角度为10°时的送风更均匀.优化后的尾部导流板结构简单、设计合理、使用方便,分散了送风气流的方向,更有利于提高后端高效滤芯的利用率和使用寿命.

水轮发电机引风板端部合缝采用绑绳绑扎试验与研究

引风板是发电机的重要部件,用于减少气隙轴向两端漏风,是发电机通风系统的重要组成部分。本文针对国内某电站引风板合缝螺栓掉落事件,对绑绳绑扎结构进行研究,并通过实验取得绑绳材料的力学性能,验证了绑扎结构的可行性,对类似水轮发电机引风板端部合缝处固定的设计提供参考思路。

导流板对某660 MW电厂空冷单元运行性能的影响及优化研究

以660 MW直接空冷机组空冷系统为研究对象,采用Fluent软件建立空冷单元模型,研究轴流风机对空冷单元管束换热性能的影响。针对空气旋流和横向风引起的空冷单元凝结管束换热不均匀问题,提出加装导流板的优化措施,研究无风工况和横向风工况下空冷单元管束凝结量分布情况,对比优化前后管束换热的均匀性。结果显示:加装导流板具有较好的导流作用,无风工况下,加装全部导流板可使得单侧管束均分因子减少40.00%,加装迎风侧部分导流板可使得管束总凝结量增大0.76%,同时单侧管束均分因子减少22.00%;横向风会降低管束换热性能,使左、右侧管束换热不均匀,左侧进风时,加装全部导流板可使得左侧管束均分因子最大减少38.93%,右侧管束均分因子最大减少38.24%。

某PK车型进气系统WHOOSE噪声的优化与改进

进气系统WHOOSE噪声是增压发动机常见的噪声之一,为避免客户抱怨并有效改善用户驾乘体验,针对进气系统展开一系列的研究工作。在涡壳内壁开槽、空滤内部增加高频消音器、中冷进气管增加壁厚、空滤出气管增加导流罩,并通过CAE分析和NVH测试,以验证方案的有效性。试验结果表明,所实施的优化方案能有效地降低进气系统WHOOSE噪声水平,对相关NVH问题的研究有一定的参考价值。

挂壁式空调导风板抖动仿真分析及实验优化

通过结合ANSYS有限元仿真分析软件,对分体内机开启四面扫风模式时扫风叶片出现连续抖动和拍打异响问题进行系统性分析,并对失效现象进行原因分析及输出整改方案,并对整改方案进行相关模拟验证。研究结果表明,适当减小底壳与插销配合间隙、导风板与插销配合间隙、导风板料厚和截面调整,能消除导风板在扫风模式、定格模式下运行的抖动问题和拍打异响问题。

某纯电厢式微卡高速轰隆声优化改进研究

针对某纯电厢式微卡在高速行驶时产生的轰隆声问题,通过仿真分析与道路测试相结合的思路,识别出轰隆声的特征与产生机理:高速行驶下气流通过车身与货厢间隙进入导流罩内部腔体,导致腔体内空气产生自激振荡与板壁件共振耦合,在驾驶室内产生具有能量高、频率低、频谱宽特征的脉动声压。通过对车身结构加强、增加声学包、货厢间隙调整、导流罩外形优化等方案的验证,最终确定了导流罩外形优化的可工程化方案,经实车道路测试与评价,相比原基础状态,车内80~120 Hz频段驾驶员右耳噪声降低约3.9 dB(A),问题得到解决,并为后续气动噪声优化提供了参考。

一种内外定子结构的多风区汽轮发电机外机座卧式配装挡风板工艺应用

本文介绍了一种多风区内外定子结构的汽轮发电机卧式配装挡风板工艺方法及应用。此工艺方法解决了立式配装挡风板一直存在占用关键厂房的紧张吊车资源、T型平台资源、作业高度高、效率低等问题,对于并行作业提高生产效率有积极作用。本文在定子外机座卧式配装挡风板的专用工具设计,测量中心柱的挠度计算,现场实配应用等方面进行分析阐述。

标准地铁列车车顶空调导流罩CFD仿真及强度校核

时速120 km的系列化中国标准地铁列车高速进出隧道时,车顶空调导流罩受到较大的气动压力,且压力值无法通过计算得出。若空调导流罩强度不足,列车高速前进过程中会产生异响,影响乘车体验。文章通过计算流体力学(CFD)仿真手段对列车高速进出隧道时导流罩受到的风压载荷进行分析,同时结合有限元计算、螺栓强度计算对导流罩连接螺栓的强度进行校核,验证了导流罩及连接螺栓的强度满足设计需求。

烧结烟气循环罩漏风数值模拟

烟气循环技术是基于部分热废气被再次引入烧结过程的原理而开发的一种新型烧结模式,可以显著提高烧结余热利用率,降低污染物排放。本文利用CFD软件对某钢厂烟气循环系统的烟气罩进行了模拟,研究了导流板角度对料面压力、烟气循环罩的漏风率和烟气流动速度的影响。结果表明:漏风口流速过大,导致进入烧结料面风量降低,烟气在烧结料面氧含量相对较低,通过在远离进气口的漏风口处增加导流板,烧结料面的烟气流速增加,烟气分布更加均匀,即使导流板角度改变,料面风压基本不变;漏风率由10.071%降至3.932%;烟气流速与导流板角度成反比例关系,当导流板与烧结料面角度为31.37°时,烟气流速最高,为1.324 5 m/s,漏风率最低,仅3.932%。通过改变导流板与烧结料面的角度,增加了烟气流速和进入烧结料面的氧气含量,使烧结燃料地更加充分。

风冷发动机冷却流道设计及散热性能提升

为解决常规风冷发动机火花塞侧风速较低的问题,在某三轮车风冷发动机缸头内部设计了冷却风道,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对该风冷发动机冷却风道结构进行了数值模拟分析,结果表明原冷却风道下缸头冷却风道内冷却风速较低,火花塞附近和进气道周围的冷却风速也较小,不利于缸头的整体冷却。通过调整缸头冷却风道内导流片布置和增大排气侧进风面积,缸头火花塞侧及排气侧冷却风量明显提升,利于缸头高温区域的冷却。经实验验证,缸头改进方案下缸头火花塞垫片温度可降低23℃。研究结果可为缸头冷却风道的设计提供仿真数据支撑及理论指导。

不同型式导流板对贴附通风性能的影响

为了探讨在相同条件下房间采用贴附送风加导流板通风方式时,导流板参数变化对室内工作区气流组织的影响,构建具有平面热源的房间,进行数值模拟研究。利用Fluent软件在非等温条件下探究导流板的角度、长度、安装高度对贴附射流气流组织的影响,分析不同形式的导流板对人员工作区流场均匀性、稳定性方面的差异及人员热舒适性的影响。结果显示:导流板与墙壁角度为100°时,气流在房间大部分区域形成场间循环,改变导流板角度不能明显改善头脚温差。长度更长的导流板带走房间余热的能力更强,与导流板长度10 cm、5 cm的房间相比,导流板长度为15 cm的房间工作区平均温度分别低0.4℃、1.2℃。导流板安装位置超过一定高度后,对室内气流组织的影响降低。研究结果为贴附送风加导流板通风方式提供参考。

基于Taguchi试验的空调导风板预变形控制

空调导风板是典型的长条形外观塑件,其模具需要采用多浇口浇注,在注塑生产时塑件表面容易产生熔接痕和翘曲变形,严重影响塑件的表面质量和装配精度。针对塑件表面熔接痕问题,选用针阀式热流道系统,对浇口进行时序控制,通过浇口的有序打开有效消除塑件表面的熔接痕。针对空调导风板容易翘曲变形的问题,应用模拟仿真软件Moldflow对其成型过程进行仿真分析,利用Taguchi试验对注塑工艺参数进行优化设计,得出优化工艺参数组合,即熔体温度230℃、模具温度60℃、保压压力35 MPa、保压时间10 s、冷却时间16 s。在此基础上,对塑件进行反向预变形设计,预变形量为8 mm,仿真分析结果显示产品总翘曲变形量为7.962 mm,方向与预变形方向相反,二者相抵后塑件的翘曲变形量约为0.038 mm,接近零变形。经过实际生产验证,塑件表面无熔接痕、无缩痕,翘曲变形量在0.5 mm以内,具有良好的表面质量和装配精度,满足生产和使用要求。

导风板对空调风量及室内气流组织影响的研究

利用计算流体力学软件Star-CCM+,对四面出风嵌入式空调导风板在不同角度下的室内气流进行数值仿真,计算出各个出风口风量以及整体风量的大小,利用MATLAB采用数值拟合方法得出导风板角度与风量的数值关系,得出五次多项式能够准确描述风量与静态角度的关系;并通过对1.5 m高度平面的速度场与温度场仿真,得出导风板处于40°时,室内气流更能满足舒适性要求。

一种自然风感的营造技术研究

随着社会发展和生活水平的提高,人们对室内舒适环境营造方式的要求越来越高,自然风感因其自然、清新、柔和、多变的吹风特点,显著优于常规空调的吹风体验,而广受消费者的青睐。通过控制空调器风板的多阶段多周期运动模式,结合弯扭形态设计,实现空调吹风的风速无序性,风速波动、风速分布及湍流度均可达到室外自然风水平。最终实现自然气流对人体的吹风感体验,并改善了人体舒适度。

基于Fluent的空气监测装置内流场仿真研究

设计了一款空气监测装置,可安装于共享单车上。空气监测装置内部的传感器对流场有一定要求:传感器进风口对应的气流应为均匀分布的层流状态。为得到均匀的层流流场,先对内流场进行初步仿真,了解流场的分布状况。然后通过雷诺数计算出流场内的当量长度,根据当量长度对流场进行重新设计。将设计好的流场导入Fluent软件进行流体仿真计算来验证设计的准确性,由计算结果可知:所设计装置的内流场在工作状态下可以达到层流效果,满足设计预期。

分体落地式房间空调器导风板失效分析及改进

某分体落地式房间空调器在长期运转试验中容易出现导风板开裂问题,利用有限元分析软件(ANSYS)及模流分析软件(MoldFlow)分析导致导风板开裂的原因,并与实际开裂位置进行对比,验证仿真分析的有效性。在此基础上提出改进方案,并进行有限元分析评估,确定改进方案。

离心风机内部导流挡板结构优化设计

针对离心风机内部的导流挡板的3个结构参数,水平夹角θ、长度L、通孔直径D,采用响应面方法设计了不同参数组合的方案,并得到了2组优化方案;采用RNG k-ε湍流模型来模拟离心风机的内部流动;采用试验测试方法来验证离心风机的出风均匀性及噪声性能。结果表明:夹角θ对出风均匀性的影响最显著;优化方案1的出风均匀性及气动噪声性能最佳,此时θ=33.06°、L=43.33 mm、D=4.67 mm,出风口各测点的风速值标准差σ由初始方案的1.42降低至0.65,降幅54%;实测噪声值由初始方案的43.6 dB(A)降低至40.2 dB(A),降幅为7.8%。因此,优化导流挡板的结构参数可有效改善离心风机的内部流动状态,提升离心风机的出风均匀性及气动噪声性能。

空气导流板对天然气燃烧器降低排放的影响

采用数值方法模拟了14MW天然气燃烧器的燃烧性能,分析了加装空气导流板后,过量空气系数在1.05、1.10、1.15、1.20、1.25时,炉膛内的速度场、温度场,研究了空气导流板和过量空气系数对降低NOx排放的影响。结果表明:配有空气导流板的燃烧器的炉膛内产生了中心回流区,温度梯度变小,切向速度峰值增大,炉膛尾部NOx排放量由58mg/m^(3)下降至50.61mg/m^(3),降低了12.7%;在本文的研究范围内,加装空气导流板的燃烧器随着过量空气系数的增加,炉膛尾部NOx排放量开始有逐渐减小的趋势,在过量空气系数为1.15时达到最低值37.56mg/m^(3);然而当过量空气系数大于1.20时,炉膛内开始出现火焰贴壁现象,不再有利于降低NOx排放量。

冷却塔进风口加装导风板后的冷却性能比较与评价

针对冷却塔的冷却性能在很大程度上受外界侧风的影响,研究了冷却塔采用进风优化技术后冷却性能的变化。对某电厂300MW机组现场运行数据进行分析,对采用进风优化技术的冷却塔和未采用该技术的冷却塔的运行性能数据进行比较:在进风口安装导风板可削弱外界侧风的不利影响,均匀塔内通风,改善冷却塔的冷却性能。提出以温度变化相对量作为衡量和评价冷却塔在侧风下冷却性能新的技术指标,该指标也可应用于其他自然通风湿式冷却塔。

基于数值模拟技术的电站冷却塔性能优化

针对环境风对间接空冷塔换热性能的不利影响,提出一种环状导流板与内部挡风墙的组合装置,以协同降低散热器进口压降,抑制塔内热风穿透和涡流的形成,改善环境风工况下间接空冷塔的性能。基于Fluent软件,建立环境风工况下间接空冷塔热力特性的数值计算模型,研究组合装置对间接空冷塔流场特性的影响,得到不同风速工况下空冷散热器的散热量。结果表明,环境风工况下,展宽平台和塔体之间的非流线型连接将造成塔内较大范围的负压区,且环境风速越高,塔内负压区的范围越大。组合装置可使几乎所有扇段的换热量得到提高,总散热量在4 m/s和12 m/s风速下分别提高0.9%和17.6%,其中以侧风面扇段的改善效果最为明显。塔内挡风墙的长平板应沿主导风向布置,以达到更高的性能提升。