湍流风况下风电机组机舱近尾流的数值模拟研究

水平轴风电机组机舱风速是机组控制的主要信号参数。机舱风速受风电机组来流湍流与风电机组近尾流影响,变化复杂,对风电机组的优化控制有重要的影响。本文采用计算流体力学(CFD)方法,对湍流风况下风电机组机舱近尾流进行了详细分析。对比研究了稳态均匀风况和湍流风况下的近尾流的结构、机舱速度分布及其对风电机组总体性能的影响。研究发现,风电机组总体性能随湍流风况波动也呈现多尺度波动特征。湍流风况下,经过滤波后的机舱风速的时间序列和来流风速的时间序列体现出很强的相关性。对于湍流风况和稳态均匀风况,叶片/风轮旋转对风电机组机舱风速波动的影响最大。湍流风况会增加风电机组机舱风速的波动频率,增大波动的幅值,削弱风轮旋转对尾流和机舱风速的影响。湍流风况使得机舱周围的流动结构更复杂。稳态均匀风况与湍流风况下叶片吸力面叶根位置处都发生了分离流动,湍流强度增大了叶根位置处的流动分离。

树脂基和陶瓷基复合材料拉伸变形和微观损伤机理对比研究

通过SEM对两种复材进行了微观形貌表征,对比分析两种复合材料微观结构的异同;结合拉伸试验应力-应变曲线与失效试样的断口形貌,分析了CFRP复合材料及2DC/SiC复合材料拉伸过程中的损伤行为和断裂机制。研究表明:2DC/SiC材料具有PyC界面层,内部存在三种尺度的缺陷且随机分布。而树脂基复合材料没有明确边界,材料内部纤维排列紧密,无明显缺陷。两种材料拉伸变形过程分为三个损伤阶段,2DC/SiC材料损伤模式有三类,即基体开裂、界面脱粘、纤维断裂;树脂基复合材料损伤模式分为五种,即基体开裂、纤维基体界面脱粘、分层、纤维束抽拔、纤维断裂。

极端工作阵风下浮式风力机系泊断缆机理分析

极端工作阵风的快速风速变化和不稳定性能够扰乱浮式风力机系统,诱发系泊断缆。因此,深入研究极端工作阵风对系泊系统的影响机理具有重要的工程安全意义。本文建立了气动-水动-伺服-弹性耦合多体动力学模型,旨在探究极端工作阵风与浮式风力机系泊动态响应之间的关联,明确阵风特征参数与系泊冲击张力之间的关系,以及在风浪流耦合下的浮式风力机的响应机理。结果表明,极端工作阵风所诱发转子推力突变频率与浮式风机纵荡频率接近时系泊响应最大,且阵风幅值与风力机响应幅值呈正相关;系泊冲击张力与环境多变载荷的耦合效应将诱发系泊断缆;迎风系泊线张力极值出现时刻与极端工作阵风发生时刻的延迟时间在平台的纵荡固有周期到该周期加上波浪周期的范围内。

预紧力失谐对拉杆转子稳态响应的影响规律研究

为探究预紧力失谐对考虑等效接触层的拉杆转子稳态响应的影响,在预应力模态分析基础上,对多级拉杆转子进行正弦激励力作用下的谐响应分析,并通过各响应输出结果得到在一定激励频率范围内的响应振幅变化规律。研究表明:在200~1220Hz范围内,频率-振幅曲线存在320Hz和1160Hz两个波峰,且随预紧力失谐程度的增加,第一波峰对应峰值在预紧力0%~15%失谐范围内逐渐变大,在预紧力15%~25%失谐范围内逐渐降低;而第二波峰对应峰值在预紧力0%~25%失谐范围内则基本呈现增大趋势。同时,结合预应力模态分析结果及谐响应结果可知,系统固有频率对预紧力失谐的敏感度明显低于系统稳态响应对预紧力失谐的敏感度。

基于面心立方设计的多翼离心风机性能优化

为提高油烟机的气动性能,基于计算流体力学(CFD)的方法对其内置的多翼离心风机进行多工况优化设计。选取叶轮进口角β_(1)、叶轮出口角β_(2)、蜗舌相位角φ和蜗舌半径R这四个设计参数,以最大流量和最高效率工况下的风机静压和风机效率为优化目标,采用面心立方设计方法进行四因素三水平的抽样来获取一组样本数据,并结合响应面模型和单纯形算法求得约束范围内的最优解。研究表明,优化后的叶轮靠近蜗舌上游区域的出口速度明显增大,蜗壳出口段扩压能力增强,风机静压最大提升幅度接近10Pa,全压效率在两工况下提升幅度在1.2%~2.4%之间。

仿鸟翼结构叶片的降噪研究进展

在自然进化的过程中,许多鸟类翅膀不断进化,其翅膀结构能够达到几乎静音飞行的效果,以此为参考,仿鸟类翅膀结构的降噪技术发展迅速。仿生降噪是减少声污染的一种有效手段,在航空、航天和机械制造等诸多行业应用广泛。为深入研究仿鸟类翅膀结构的降噪技术及其应用,全面了解国内外研究现状,本文以结构布置位置为划分依据,详细介绍了三种常见的降噪结构,并对其降噪效果进行详细分析。仿生降噪是突破结构设计瓶颈的有效方法,也是积极响应国家减少声污染,降低噪声号召的有利体现。

减少高速旋转的叶轮机械轴承中的热油流动

Tilting pad journal bearings are used in turbomachinery like turbo compressors,turbo gears,gas turbines and steam turbines.By increasing the power density,the applied loads and velocities have been increased simultaneously over the last decades.To overcome conservative operation limits,it is helpful to reduce the oil film temperatures by certain design modifications.Especially the hot oil carry-over may be reduced when design measures are taken to prevent the majority of the hot oil coming out of one pad and reaching the next pad.Beside that,this measure fresh oil should be mixed with hot oil as little as possible.The article is based on the paper“Reduction of Hot Oil Carry Over in High Speed RunningTurboApplication Bearings”presented at the 12thEDF/PrimeWorkshop,Futuroscope[1].

多载荷共同作用对大型风力机关键部件受力影响分析

针对3MW水平轴风力机,为了探究多载荷共同作用对风力机结构部件的影响效果,本文利用GH Bladed对3.2MW风力机进行仿真计算,通过探究气动载荷和地震作用对风力机结构受力特性的影响,证明了在风力机载荷计算中考虑地震作用的必要性。结果表明,当载荷共同作用时,结构载荷随着地震动加速度值增大而增大,说明结构载荷与地震动加速度值之间呈正相关性;相较于稳态风,湍流风变化的波动性会使结构的承受载荷增大。相关研究成果为风力机的结构优化设计和安全运行提供数据参考。

低温压缩机角接触球轴承热特性研究

低温压缩的精密角接触滚动轴承运行工况恶劣,很难在狭窄空间内的保温散热。本文在综合分析润滑状态、负荷、转速等因素的基础上,建立了轴承内部生热的参数化模型,并考虑到轴承热阻和散热条件,计算得到轴承在不同工况下的温度分布。本文建立的模型准确性较高,计算结果与试验结果基本吻合,采取低温密封气体强制冷却和电加热联合控温方案可以有效地将轴承温度保持在合理范围之内。

尺寸限制条件下离心风机蜗壳型线的设计研究

由于暖通空调行业在通风换热系统中的一些产品对于紧凑结构的要求很高,因此前向多翼离心风机及其风道系统的设计常常受到结构尺寸的限制。在实际应用中大量多翼离心风机采用"大叶轮、小蜗壳"结构,造成蜗壳型线与叶轮流动参数的不匹配。为了能够在空间受限的条件下,尽可能设计出相对高效和大风量的前向多翼离心风机,本文对比分析了受限空间下两种思路设计得到的多种蜗壳型线方案,利用数值仿真确定最优方案,并通过实验测试对仿真计算结果进行了验证。在此基础上分析了最优方案内部的流动特征。

某电厂锅炉动叶可调轴流式引风机轴承箱频繁漏油的分析与治理

内蒙古蒙泰不连沟煤业有限责任公司煤矸石热电厂2×300MW循环流化床机组,自投运以来,1#、2#炉四台引风机均有不同程度的漏油现象。通过对引风机轴承箱漏油问题进行综合分析,彻底解决了引风机轴承箱频繁漏油问题。

离心压缩机回流器叶片的优化设计

通过对回流器叶片参数化建模,使用CFD技术与人工神经网络以及遗传优化算法相结合的方法,对离心式压缩机基本级D-ARV回流器叶片型线进行了优化设计。优化后回流器叶片折转角变小,叶片厚度减小,叶片呈现三元结构。研究结果表明:优化后的回流器三元叶片有效减少了回流器流道内部的流动损失,提高了静压恢复系数并且改善了回流器流道内部的气流分布均匀性。三元回流器叶片在变工况条件下能显著提高离心式压缩机基本级的整级气动性能,整级多变效率η_(pol)在流量系数φ_1为0.026时提高了2.32%。

国家认定企业技术中心确定通用机械行业企业技术中心名单

国家认定企业技术中心截止2015年,共认定1187家（不包括分中心）,其中,中国通用机械工业协会所属通用机械行业有11家,分别是：沈阳鼓风机集团股份有限公司技术中心;西安陕鼓动力股份有限公司技术中心;杭州杭氧股份有限公司技术中心;山东双轮股份有限公司技术中心;重庆通用工业（集团）有限责任公司技术中心;合肥通用机械研究院技术中心，

CF44型高效后向离心通风机

CF44型高效后向离心通风机是在消化吸收国内外风机先进的设计制造技术基础上，白行研制成功的单吸后向圆弧型单板叶片式离心通风机，改变了以往4—73机翼型叶片产生的易磨损破坏动平衡；在性能效率方面等同4—73，使设计选型能很好的替代。

双进气高效离心风机的设计优化

本文以对双进气离心式通风机进行优化设计为目标,以单进气离心风机模型、双进气叶片对齐离心风机模型及双进气叶片错位离心风机模型为研究对象,用CFX软件分析三个模型的流场分布,并计算其流量、全压和效率关系,研究其流场分布。本文提供了双进气离心风机基础设计。

基于ANSYS的离心风机叶轮结构优化研究

叶轮是离心风机的核心部件,由于叶轮是高速旋转的部件,动静之间不能有接触,同时动静之间的间隙通过泄漏损失和二次流损失直接影响风机的效率。为有效地控制叶轮和形环之间的间隙,本文提出在叶轮轮盘侧添加凸台结构,采用4种改进设计方案。利用通用有限元分析软件ANSYS进行计算分析[1-3],综合考虑叶轮应力、应变等因素,最终得到了在新型设计方法下的最优设计方案。结果表明,新型设计改进方案有效地减小了叶轮的轴向位移量和径向位移量,为叶轮和形环之间的间隙设计提供了依据,进而可以最大限度地减少漏气损失和二次流损失。

压缩机壳体氨气泄漏检验及处理

本文重点介绍了离心压缩机壳体用氨气试验检查焊接壳体质量及检验后氨气的处理。利用氨气溶于水的特点,将试验后的氨气排入车间水槽中,形成氨水,以解决氨气排放污染问题。

轴流通风机等环量分布值的求定

推导建立了轴流通风机等环量分布值的计算关系式,讨论了诸因素对环量值的影响;同时给出了压力系数与轮毂比的近似关系式。

等环量级轴流风机的相似和准相似设计方法

对等环量流型轴流风机的准相似设计(内径或外径不按几何相似设计)方法进行了研究,导出了相似和准相似设计性能换算的通用公式。从而可以利用少量的性能优良的模型级,扩大轴流风机的气动性能参数范围,满足工程上各种参数的要求,并实现性能优化设计。

基于CFD的离心风机叶轮中心位置优化研究

以G4-73№8D离心风机为研究对象,利用NUMECA软件对改变风机叶轮与蜗壳径向相对位置的不同方案进行数值模拟,确定了最佳叶轮中心位置;对比分析原风机与叶轮中心位置优化后风机,在额定工况与变工况下的内部流场,表明了优化后风机叶轮与蜗壳径向适配性增强。