计算刷式汽封泄漏流动的多孔介质模型

通过对刷式密封刷丝束中泄漏流动特点的分析,把刷丝束当作多孔介质来处理,有效简化刷丝束中复杂的泄漏流动,建立了刷丝束中多孔介质的泄漏流动模型。刷式密封内泄漏流动的特性采用的是基于多孔介质模型Reynolds-averaged Navier-Stokes方程的数值计算方法进行研究的。计算和分析了不同转速、不同压差和不同孔隙率下的泄漏流量。计算结果表明:在相同的孔隙率下,压差越大泄漏量越大;在相同的压差下,孔隙率越小,泄漏量越小;刷式密封的泄漏量与轴的转速无关。通过数值计算和实验结果的对比,两者数据吻合较好,验证了采用多孔介质模型模拟刷式密封刷丝束的可行性。

汽轮机刷式汽封流场数值计算

根据刷式汽封的有效厚度模型,对刷丝中蒸汽的流动进行数值计算,得出了刷丝流场的压力场、温度场、速度矢量场及泄漏量。计算表明,刷毛直径、刷毛密度以及刷毛的排布方式对刷式汽封的性能影响显著。

水平轴风力机静态失速数值模拟

采用数值模拟的方法计算了NREL Phase VI叶轮静态、旋转时沿径向5个截面的压力系数、绕流流场以及其升力系数,进而分析了叶片旋转效应引起的静态失速及其特性。结果表明,当叶片表面的流动为附着流动时,相同攻角下二维翼型流场和旋转叶片的翼型流场两者并无差别,不会发生静态失速现象。当叶片表面的流动发生失速时,其截面翼型周围流体的流动与相应的二维翼型周围流体的流动差别较大,发生静态失速现象。旋转叶片的静态失速现象沿叶片径向从叶尖到叶根处越来越明显,叶片内侧段叶根附近最明显。结论可为深化了解风轮叶片的气动性能及风力机的设计工作提供借鉴。