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流量骤减工况下离心压缩机瞬态特性的数值分析 被引量:2
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作者 杜昱 窦华书 +3 位作者 卢傅安 李云 孙洋 曾鸣 《浙江理工大学学报(自然科学版)》 2020年第3期341-348,共8页
为研究离心压缩机在流量骤减过程中的瞬态特性,在设计转速下对离心压缩机模型级进行全流道非定常数值模拟,对该过程中流场结构的时空演变情况进行了捕捉,同时对级内流动稳定性以及叶轮气动载荷进行了分析。结果表明:在离心压缩机流量骤... 为研究离心压缩机在流量骤减过程中的瞬态特性,在设计转速下对离心压缩机模型级进行全流道非定常数值模拟,对该过程中流场结构的时空演变情况进行了捕捉,同时对级内流动稳定性以及叶轮气动载荷进行了分析。结果表明:在离心压缩机流量骤减过程中,扩压器中失速微团沿叶轮旋转反方向加速运动,在空间上呈现出由扩压器向叶轮、由轮盖向轮盘延伸的趋势;各通流部件中气体流动稳定性随流量降低逐渐变差,叶轮受到气流的轴向力与转矩变化均呈现低频大幅值脉动趋势,当该离心压缩机模型级流量降低至3.9 kg/s时,叶轮受到气体的径向力分量出现短暂的异常波动,随后径向力合力骤增近一个数量级,这对于预防离心压缩机失效等事故的发生具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 离心压缩机 变流量工况 数值模拟 旋转失速 转子气动载荷
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分流叶片弦长与周向分布对无蜗壳离心通风机内部流动影响 被引量:9
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作者 马寅辉 窦华书 《浙江理工大学学报(自然科学版)》 2019年第4期466-473,共8页
在无蜗壳离心通风机叶轮流道内,加装分流叶片并修改了分流叶片弦长及分流叶片在流道内的周向位置。采用定常的三维N-S方程和RNG k-ε湍流模型,对不带分流叶片的离心通风机与加装了不同弦长及周向位置分流叶片的离心通风机性能进行了数... 在无蜗壳离心通风机叶轮流道内,加装分流叶片并修改了分流叶片弦长及分流叶片在流道内的周向位置。采用定常的三维N-S方程和RNG k-ε湍流模型,对不带分流叶片的离心通风机与加装了不同弦长及周向位置分流叶片的离心通风机性能进行了数值模拟,结果发现:当分流叶片的周向位置处于流道正中部位置且分流叶片弦长为主叶片弦长的50%时,在各工况下均能削弱叶片吸力面上的分离涡并抑制流道内的二次流,使得风机静压提升10 Pa,静压效率提升7%。数值模拟结果表明,将分流叶片结构置于流道中央有效提升了无蜗壳离心通风机的静压及静压效率,改善了内部流动情况。 展开更多
关键词 无蜗壳风机 数值计算 分流叶片 分离涡 二次流
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对旋轴流通风机变转速与变安装角匹配性能分析 被引量:5
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作者 程德磊 窦华书 《浙江理工大学学报(自然科学版)》 2020年第5期632-639,共8页
为研究前后两级叶轮转速与叶片安装角对对旋轴流通风机的性能影响,找到不同工况下各参数的最佳匹配关系,对通风机进行数值模拟。首先设计合适的正交表,以尽量提高通风机全压效率、全压为目标对通风机进行正交优化试验;然后通过极差分析... 为研究前后两级叶轮转速与叶片安装角对对旋轴流通风机的性能影响,找到不同工况下各参数的最佳匹配关系,对通风机进行数值模拟。首先设计合适的正交表,以尽量提高通风机全压效率、全压为目标对通风机进行正交优化试验;然后通过极差分析方法,得到各个工况对应的最优组合方案。结果表明:与原模型相比,优化后的通风机内部流场得到了改善,降低了损失;对于该种对旋轴流通风机,采用最优组合方案,平均全压效率比原通风机提高了12.80%,全压提高了24.22%。利用正交优化法,可以得到通风机在不同工况下所对应的各可调节参数的数值,从而为提高通风机的性能提供指导。 展开更多
关键词 对旋轴流通风机 叶片安装角 叶轮转速 正交优化 数值模拟
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蜗壳隔舌安放角对离心泵特性及流动稳定性的影响 被引量:4
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作者 吕剑渊 许文倩 +2 位作者 张玉良 李龙海 窦华书 《浙江理工大学学报(自然科学版)》 2021年第3期351-364,共14页
采用数值模拟方法对蜗壳隔舌安放角角度的大小进行研究,分析其对离心泵内部流动状态的影响。根据比转速与蜗壳隔舌安放角的关系,设计4种蜗壳隔舌安放角方案;采用Navier-Stokes方程与SST(剪切应力传输)k-ω湍流模型来研究高比转速离心泵... 采用数值模拟方法对蜗壳隔舌安放角角度的大小进行研究,分析其对离心泵内部流动状态的影响。根据比转速与蜗壳隔舌安放角的关系,设计4种蜗壳隔舌安放角方案;采用Navier-Stokes方程与SST(剪切应力传输)k-ω湍流模型来研究高比转速离心泵的瞬态内部流动。结果表明:在外特性方面,蜗壳隔舌安放角为35°时,离心泵的扬程和效率最高,并且大流量工况时,蜗壳隔舌安放角为29°和32°的离心泵扬程和效率都急剧下降;在能量方面,蜗壳隔舌安放角从29°增大到38°的过程中,离心泵的能量损耗和熵产率都先减小后增大,在蜗壳隔舌安放角为35°时取得最小值;在内部流动稳定性方面,适当地增大蜗壳隔舌安放角,可以明显地降低蜗壳内部的压力脉动,减少蜗壳隔舌处的回流,使蜗壳和叶轮的内部流动更加稳定。因此,适当地增大蜗壳隔舌安放角对离心泵内部流动的稳定起促进作用,同时也能够抑制能量的耗散。 展开更多
关键词 离心泵 蜗壳隔舌安放角 能量耗散 压力脉动 熵产率
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基于能量梯度理论的离心压缩机回流器子午面改型研究 被引量:3
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作者 窦华书 陈兴 +3 位作者 张滨炜 卢傅安 魏义坤 陈小平 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期229-236,共8页
为了提高离心压缩机的效率和改善回流器内的流动稳定性,应用能量梯度理论分析了离心压缩机内部流动特性,并获得回流器内的能量梯度函数K值的分布.根据K值分析结果,提出将原先轮毂侧倾斜的回流器改进为轮盖侧倾斜的改型方法.在回流器轮... 为了提高离心压缩机的效率和改善回流器内的流动稳定性,应用能量梯度理论分析了离心压缩机内部流动特性,并获得回流器内的能量梯度函数K值的分布.根据K值分析结果,提出将原先轮毂侧倾斜的回流器改进为轮盖侧倾斜的改型方法.在回流器轮盖侧倾斜的基础上对5种不同轮盖侧倾斜角度进行了模拟,结果表明:改型后的模型在额定工况下的多变效率比原模型提升了约1%,在流量系数为0.85~1.16的变工况范围内,模型级性能均有所提高;适度增大倾斜角度能进一步增大离心压缩机模型级的多变效率和级压比. 展开更多
关键词 离心压缩机 稳定性 能量梯度 回流器
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排风系统对屏蔽门岛式地铁站台通风环境的影响 被引量:2
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作者 梁迦贺 窦华书 《浙江理工大学学报(自然科学版)》 2020年第4期578-586,共9页
使用暖通领域软件AirPak 3.0,采用定常的三维Navier-Stokes方程和RNG k-epsilon湍流模型,对屏蔽门系统岛式地铁站台通风环境进行了数值模拟。以实地测量的温度和湿度作为边界条件,分别对送风流量相同但排风流量不同的通风环境进行数值模... 使用暖通领域软件AirPak 3.0,采用定常的三维Navier-Stokes方程和RNG k-epsilon湍流模型,对屏蔽门系统岛式地铁站台通风环境进行了数值模拟。以实地测量的温度和湿度作为边界条件,分别对送风流量相同但排风流量不同的通风环境进行数值模拟,结果发现:使用排风系统可以促进送风气流向站台中部扩散,明显提升公共区域温度分布均匀程度,减少局部高流速区及漩涡在人体呼吸作用的区域产生,使平均空气龄下降12%;但是排风流量应该设置在合理的范围内,当排风流量过高时,通风气流会影响站台内空气分层。数值模拟结果表明,合理地使用排风系统可以显著提升地铁站台的通风效果,避免能源浪费。研究结果为有效利用能源提升车站候车环境质量提供一定理论依据。 展开更多
关键词 数值模拟 台通风 气流组织 地铁站台 温度分布
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