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基于神经网络-遗传算法的液力透平叶片型线优化 被引量：30
1
作者 苗森春 杨军虎 +2 位作者 王晓晖 李吉成 李泰龙 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1918-1925,共8页
提出了一种叶片型线的多工况优化设计方法,该方法包括叶片型线参数化、优化的拉丁超立方试验设计、CFD技术、GA-BP(genetic algorithm-back propagation)神经网络与遗传算法.具体采用三次非均匀B样条曲线参数化叶片型线,优化的拉丁超立... 提出了一种叶片型线的多工况优化设计方法,该方法包括叶片型线参数化、优化的拉丁超立方试验设计、CFD技术、GA-BP(genetic algorithm-back propagation)神经网络与遗传算法.具体采用三次非均匀B样条曲线参数化叶片型线,优化的拉丁超立方试验设计方法在设计空间内获取训练GA-BP神经网络的样本点,各个样本点性能分析由CFD技术完成,随后开展GA-BP神经网络的学习训练,最后采用GA-BP神经网络和遗传算法相结合的优化技术求解液力透平叶片型线的多工况优化问题.基于上述优化方法对一液力透平进行了叶片型线的优化改进,结果表明,在保证扬程不小于相应初始扬程的约束条件下,优化后的液力透平效率在3个指定工况下分别提高了3.91%,3.59%和3.09%,证明采用此方法优化叶片型线具有一定的可行性. 展开更多
关键词 液力透平 叶片型线 参数化 神经网络 遗传算法
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叶片型线对离心风机性能影响的研究 被引量：20
2
作者 吴让利 吴沛佳 秦国良 《风机技术》 2014年第1期31-36,共6页
首先对某采用双圆弧叶片的高效离心风机进行实验和数值对比,并在叶轮前盘形状、轮盖和叶片进出口安装角都相同的情况下,分析了采用双圆弧叶片和等减速叶型的模型风机的性能变化。结果表明,使用双圆弧长短叶片风机模型的稳定工况范围更... 首先对某采用双圆弧叶片的高效离心风机进行实验和数值对比,并在叶轮前盘形状、轮盖和叶片进出口安装角都相同的情况下,分析了采用双圆弧叶片和等减速叶型的模型风机的性能变化。结果表明,使用双圆弧长短叶片风机模型的稳定工况范围更宽、全压更高,等减速模型则在设计流量和小流量下效率更高、流动损失更小。 展开更多
关键词 离心通风机 叶片型线 数值模拟 双圆弧叶片 等减速叶片
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离心式固液两相流泵叶片形状对流体动力特性影响的研究 被引量：18
3
作者 朱玉才 吴玉林 +5 位作者 潘爱先 李莉 曲衍国 于京诺 王亮申 何希杰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期67-71,共5页
给出了考虑离心力作用时的叶片近壁表面固液两相流体粘性流动的分析方法,以实泵为例从理论上分析和阐述了叶片形状对流体的动力特性的影响,并通过对比试验对其进行了验证。明确了这种影响主要体现在三个方面,即泵的水力效率及其动力性... 给出了考虑离心力作用时的叶片近壁表面固液两相流体粘性流动的分析方法,以实泵为例从理论上分析和阐述了叶片形状对流体的动力特性的影响,并通过对比试验对其进行了验证。明确了这种影响主要体现在三个方面,即泵的水力效率及其动力性能和理论扬程。同时给出了叶片型线的优劣评价依据和如何实现或获得一条合理叶片型线的方法。所得结论对离心式固液两相流泵叶片型线的选型和设计具有指导意义。 展开更多
关键词 离心式 固液两相流泵 边界层 动力特性 对比试验 叶片型线
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径向间隙及叶片型线对液环泵性能影响的分析 被引量：15
4
作者 张人会 严龙钢 +1 位作者 杨军虎 李仁年 《流体机械》 CSCD 北大核心 2015年第8期21-25,共5页
采用欧拉气液两相流动模型对液环真空泵内部三维非稳态气液两相流动进行数值模拟,通过数值模拟研究叶轮与壳体间的径向间隙及叶片型线对液环泵性能的影响,分析了液环泵内液相能量转换的规律,分析了前弯、后弯及直叶片不同叶片型线液环... 采用欧拉气液两相流动模型对液环真空泵内部三维非稳态气液两相流动进行数值模拟,通过数值模拟研究叶轮与壳体间的径向间隙及叶片型线对液环泵性能的影响,分析了液环泵内液相能量转换的规律,分析了前弯、后弯及直叶片不同叶片型线液环泵性能曲线,分析了叶轮径向间隙对液环泵性能的影响。数值模拟结果表明后弯叶片、径向直叶片和前弯叶片下液环泵的极限真空度和最大流量依次递增;随着叶轮径向间隙的减小,液环泵的极限真空度和最大流量逐渐增大。为液环泵的性能优化研究提供了理论依据。 展开更多
关键词 液环泵 气液两相流 欧拉模型 径向间隙 叶片型线
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基于贝赛尔曲线和粒子群算法的涡轮叶片型线参数化建模 被引量：14
5
作者 彭茂林 杨自春 +1 位作者 曹跃云 初珠立 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第32期101-108,17,共9页
建立涡轮叶片型线的参数化模型是进行叶片设计优化的前提和关键。基于三次贝赛尔曲线,充分利用叶片的基本几何参数,详细地推导了叶片型线方程,建立了涡轮叶片型线的参数化模型。基于建立的参数化模型,采用粒子群优化算法来重构实际涡轮... 建立涡轮叶片型线的参数化模型是进行叶片设计优化的前提和关键。基于三次贝赛尔曲线,充分利用叶片的基本几何参数,详细地推导了叶片型线方程,建立了涡轮叶片型线的参数化模型。基于建立的参数化模型,采用粒子群优化算法来重构实际涡轮叶片型线,给出了具体计算步骤。结果表明:建立的参数化叶片模型光滑性质量高,且具有很好的形状控制能力,可以快速地修改设计参数并再生模型。基于粒子群优化算法重构叶型的方法可以快速准确地重构实际涡轮叶片型线,为涡轮叶片叶型的设计优化奠定了重要基础。 展开更多
关键词 涡轮叶片 参数化模型 贝赛尔曲线 粒子群 叶片型线
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叶片型线对离心风机气动性能影响试验研究与叶轮流场计算 被引量：12
6
作者 于跃平 胡继孙 +1 位作者 陈启明 杨吉梅 《流体机械》 CSCD 北大核心 2007年第7期25-29,共5页
对4台不同的叶片型线风机的气动性能进行了对比试验;对叶轮S1和S2流面进行了流场计算;分析了不同叶片型线叶轮对风机的最高压力点、最佳工况点、压力曲线形状及效率的影响,同时探讨了风机不同叶片型线的工程实用价值。
关键词 叶片型线 流场计算 气动性能影响
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叶片型线对渣浆泵水力性能及叶轮磨损特性的影响 被引量：11
7
作者 李晶 张人会 +1 位作者 郭荣 李仁年 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期21-27,共7页
为研究叶片型线对渣浆泵水力性能及叶轮磨损特性的影响,以LC100/350型渣浆泵为研究对象,工质为石灰石浆液,在叶轮轴面及叶片进出口安放角等参数不变的条件下,采用对数螺旋线进行叶片型线控制,通过数值计算方法,采用离散相模型,分析渣浆... 为研究叶片型线对渣浆泵水力性能及叶轮磨损特性的影响,以LC100/350型渣浆泵为研究对象,工质为石灰石浆液,在叶轮轴面及叶片进出口安放角等参数不变的条件下,采用对数螺旋线进行叶片型线控制,通过数值计算方法,采用离散相模型,分析渣浆泵叶轮叶片型线对其水力性能及磨损特性之间的关系.计算结果表明:采用变角螺线法设计的圆柱形叶片有利于提高水力效率,但将导致扬程的小幅降低;包角120°的叶型为设计空间水力性能最优叶型;不同的叶片型线条件下,渣浆泵的水力性能与其叶轮磨损特性相互制约;小包角的叶片导致泵的水力性能下降,但叶轮磨损强度相对较低;叶轮的磨损强度与固相浓度呈正相关关系,叶轮磨损最严重的部位位于后盖板靠近轮毂的区域;在大流量工况下叶片包角对叶轮磨损强度影响较额定工况及小流量工况显著得多,颗粒粒径的变化与颗粒浓度的变化对泵的水力性能及叶轮磨损特性的影响基本一致. 展开更多
关键词 渣浆泵 叶片型线 水力性能 磨损特性
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航空钛合金叶片数控砂带磨削关键技术 被引量：8
8
作者 刘树生 《航空制造技术》 2011年第4期34-38,共5页
本文通过对航空钛合金叶片工艺特点的分析和对不同叶片数控砂带磨削的生产实践、工艺试验、验证分析,总结提出航空钛合金叶片实现数控砂带磨削的几个必要条件和相应对策。
关键词 数控砂带磨削 钛合金 轻稀有金属合金 强力切削 强力磨削 涂附磨具 砂带轮 叶片毛坯 余量 航空 超塑成型 叶片 叶片型线 叶片型面 接触轮
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基于三圆弧的旋叶式压缩机新型线叶片设计 被引量：7
9
作者 宋立权 赵孝峰 +1 位作者 刁锦瑞 李成武 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期298-303,共6页
与定子内壁相接触的叶片头部形状,是旋叶式压缩机的设计关键。创造性提出的基于三圆弧(Three circular arc,TCA)叶片型线的原理和导出的叶片型线的设计计算理论,为实现高效压缩的旋叶式压缩机设计提供了理论计算依据,拓宽了旋叶式压缩... 与定子内壁相接触的叶片头部形状,是旋叶式压缩机的设计关键。创造性提出的基于三圆弧(Three circular arc,TCA)叶片型线的原理和导出的叶片型线的设计计算理论,为实现高效压缩的旋叶式压缩机设计提供了理论计算依据,拓宽了旋叶式压缩机的设计理论。计算机仿真与试验表明,三圆弧叶片比传统方法设计的叶片具有更好的啮合特性,完全消除了"尖点滑移"和局部磨损现象,具有均匀相对滑动;型线的形状保证了叶片头部与定子内壁密封的可靠性;叶片头部具有最简单的型线形状,易于机械加工制造;与主型线光滑连接的前、后过渡修正圆弧,使叶片与定子内壁啮合时,不成刀刃状,且利于形成油膜,改进了润滑状况,同时降低了定子、转子及转子叶片和叶片槽的加工和装配精度要求。 展开更多
关键词 旋叶式压缩机 叶片型线 啮合特性 叶片设计
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离心泵无分离条件下叶片型线对比试验 被引量：9
10
作者 朱玉才 武春彬 李莉 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2003年第6期844-846,共3页
在离心泵测试用的开式实验台上,通过对原型泵和分离型叶片离心泵对比实验的测试数据的分析与处理,验证了无分离条件下叶片型线(流线型叶片)的水力效率高于产生边界层分离时的叶片型线的水力效率。通过实验,分析了由流体在叶片近壁表面... 在离心泵测试用的开式实验台上,通过对原型泵和分离型叶片离心泵对比实验的测试数据的分析与处理,验证了无分离条件下叶片型线(流线型叶片)的水力效率高于产生边界层分离时的叶片型线的水力效率。通过实验,分析了由流体在叶片近壁表面产生的边界层分离而对压差阻力所造成的影响以及对离心泵的动力性能所造成的危害。指出在叶片型线的设计过程中,获得无分离条件下叶片型线对改善泵的性能,提高其水力效率是非常有意义的。 展开更多
关键词 离心泵 叶片型线 对比试验 边界层分离 无分离
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离心风机叶片型线的一种二维逆命题简便设计方法 被引量：7
11
作者 祁大同 李占良 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1994年第3期98-102,共5页
由于加工工艺和生产成本等因素的影响，离心风机中至今仍普遍采用二维叶片。本文方法通过控制叶轮内相对速度Ｗ沿平均流线ｍ的分布（Ｗ－ｍ分布），使气流相对速度在流动过程中按照设计要求的规律均匀变化，在叶轮回转面上设计出前向或... 由于加工工艺和生产成本等因素的影响，离心风机中至今仍普遍采用二维叶片。本文方法通过控制叶轮内相对速度Ｗ沿平均流线ｍ的分布（Ｗ－ｍ分布），使气流相对速度在流动过程中按照设计要求的规律均匀变化，在叶轮回转面上设计出前向或后向叶片型线。为提高设计质量，可将叶轮子午面盘盖型线的设计与回转面上叶片型线的设计联系起来，使二者共同满足控制Ｗ－ｍ分布的需要。设计过程中可同时计算出叶片负荷供修改Ｗ－ｍ分布时参考。本方法已在工程实际中应用并取得较好效果。文中也给出了几种典型的Ｗ－ｍ分布形式并进行了初步讨论。 展开更多
关键词 叶片型线 二维逆命题 设计 鼓风机 离心式
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采用吸力面仿鱼形叶片的多翼离心风机气动性能研究 被引量：7
12
作者 马列 刘阳 刘小民 《风机技术》 2022年第2期9-16,共8页
为了更好地实现叶片表面的流动控制,提升多翼离心风机的气动性能。本文突破传统仿鱼形叶片型线设计的局限性,基于优化叶片中弧线和鱼体单侧轮廓线发展了一种吸力面仿鱼形叶片。首先采用Box-Behnken响应面实验设计方法对叶片的进口角、... 为了更好地实现叶片表面的流动控制,提升多翼离心风机的气动性能。本文突破传统仿鱼形叶片型线设计的局限性,基于优化叶片中弧线和鱼体单侧轮廓线发展了一种吸力面仿鱼形叶片。首先采用Box-Behnken响应面实验设计方法对叶片的进口角、出口角、叶片数和轮径比进行参数化设计,通过二次回归拟合得到叶片参数与风量的函数关系及最优参数组合。然后将鱼体单侧轮廓线应用在具有最优设计参数的叶片上,以提升多翼离心风机的气动性能。通过数值模拟方法研究了叶片仿生设计对多翼离心风机气动性能的影响,揭示了吸力面仿鱼形设计叶片的流动控制机理。与原型相比,采用吸力面仿鱼形叶片的多翼离心风机风量增加了8.4%,效率提升了6.73%。研究结果表明:吸力面仿鱼形叶片的叶道内的流场分布明显优于单圆弧等厚叶片和传统仿鱼形叶片,其压力面型线保留了单圆弧等厚叶片的流动控制性能,吸力面型线仿生设计改善了叶片吸力面的流场分布,有效抑制了蜗舌处及其下游通道内的流动分离,提高了多翼离心风机叶轮的做功能力。 展开更多
关键词 多翼离心风机 叶片型线 仿生设计 气动性能 数值模拟
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任意缸体旋叶式压缩机的叶片型线设计理论研究及应用 被引量：7
13
作者 宋立权 赵学科 +3 位作者 李智成 刘静 张伟 邹凯 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第15期143-148,共6页
与缸体内壁相接触的叶片头部形状是旋叶式压缩机设计的关键之一。应用微分几何理论,研究出与各设计基本参数紧密相关、与缸体型线相匹配的叶片型线设计方法,从理论上保证旋叶式压缩机的运行可靠性,为实现高效压缩的旋叶式压缩机设计提... 与缸体内壁相接触的叶片头部形状是旋叶式压缩机设计的关键之一。应用微分几何理论,研究出与各设计基本参数紧密相关、与缸体型线相匹配的叶片型线设计方法,从理论上保证旋叶式压缩机的运行可靠性,为实现高效压缩的旋叶式压缩机设计提供计算依据,拓宽设计理论。计算机仿真与试验表明,由设计理论获得的叶片具有很好的啮合特性,完全消除了'尖点滑移'和局部磨损现象,具有均匀相对滑动;型线的形状保证叶片头部与缸体内壁的运行可靠性;叶片头部具有最简单的型线形状,易于机械加工制造;与主型线光滑连接的前、后过渡修正圆弧,使叶片与缸体内壁啮合时,不成刀刃状,且利于形成油膜,改进润滑状况,同时降低缸体、转子及转子叶片和叶片槽的加工和装配精度要求。 展开更多
关键词 旋叶式压缩机 设计理论 叶片型线 缸体型线
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离心压缩机小流量级扩压器的分析与优化 被引量：6
14
作者 冀春俊 肖蕾 《风机技术》 2005年第2期15-17,共3页
对一离心压缩机小流量级扩压器内部的三维粘性流场进行了数值研究。对叶片扩压器进行初始设计,并分析讨论了扩压器叶片型线,使其级多变效率提高近5个百分点。
关键词 离心压缩机 量级 优化 三维粘性流场 叶片扩压器 数值研究 初始设计 叶片型线 分析讨论
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螺旋叶片式压缩机叶片受力分析 被引量：4
15
作者 高峰 李红旗 《流体机械》 CSCD 2002年第11期21-24,共4页
介绍了螺旋叶片压缩机的基本结构和压缩原理 ;在幂函数叶片型线的基础上对叶片的受力及其随转角的变化趋势做了详细的分析 。
关键词 螺旋叶片压缩机 受力分析 叶片型线
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贝赛尔曲线设计离心泵叶轮的叶片型线 被引量：2
16
作者 谢俊 《排灌机械》 2000年第4期1-3,共3页
采用了四次贝赛尔曲线设计离心泵叶轮的叶片展开流线 ,摒弃了传统的三次多项式拟合带来的曲线调整的不方便性 ,避免了样条函数解矩阵方程组的繁琐 ,使得设计简单 ,曲线更加光滑平顺 ,且便于控制 。
关键词 贝赛尔曲线 离心泵 叶片型线 叶轮 设计
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φ175 mm涡轮钻具叶片型线结构参数优化研究
17
作者 袁新梅 金欢欢 +4 位作者 段清龙 黄天成 周思柱 刘书杰 侯增方 《石油机械》 北大核心 2024年第8期24-32,共9页
以φ175 mm涡轮钻具为研究对象,研究了不同叶片型线结构参数对涡轮钻具效率及扭矩的影响。基于五次多项式理论和计算流体力学基本原理,开展了涡轮钻具水力性能仿真分析;结合正交试验法和响应面优化法,研究了叶片的前缘和后缘半径、前缘... 以φ175 mm涡轮钻具为研究对象,研究了不同叶片型线结构参数对涡轮钻具效率及扭矩的影响。基于五次多项式理论和计算流体力学基本原理,开展了涡轮钻具水力性能仿真分析;结合正交试验法和响应面优化法,研究了叶片的前缘和后缘半径、前缘和后缘楔角、进口和出口结构角对涡轮钻具效率和扭矩的影响程度,并通过对极差分析,确定以入口结构角、出口结构角和后缘楔角为影响因素,以效率和扭矩最大化为目标,进行响应面优化;通过响应面法建立了叶片结构参数与扭矩和效率的回归方程,得到了涡轮钻具优化后的工作效率和扭矩。研究结果表明:影响效率的主要因素是出口结构角、后缘楔角和后缘半径;影响扭矩的主要因素是出口结构角、入口结构角和后缘楔角;优化后的涡轮钻具其扭矩提高了42.6%,效率提高了2.4%。研究结果可为涡轮钻具叶片型线结构的参数设计和优化提供理论支持。 展开更多
关键词 涡轮钻具 叶片型线 扭矩 效率 正交试验法 响应面法
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叶片型线与离心泵性能优化的研究
18
作者 杨新磊 《机械管理开发》 2024年第6期78-80,83,共4页
以某型离心泵为研究对象,研究了叶片出口边倾角与某型离心泵性能的关系以及叶片包角对某型离心泵性能的影响。在所有外在条件保持不变的前提下,设定相应的叶片出口边倾角;通过实验对比不同叶片出口边倾角下的叶轮性能,得到某型离心泵的... 以某型离心泵为研究对象,研究了叶片出口边倾角与某型离心泵性能的关系以及叶片包角对某型离心泵性能的影响。在所有外在条件保持不变的前提下,设定相应的叶片出口边倾角;通过实验对比不同叶片出口边倾角下的叶轮性能,得到某型离心泵的最佳叶片出口边倾角为76°。在保持最佳叶片出口边倾角的前提下,选择不同的叶片包角来设计相应的叶轮,最终经过实验对比分析得出:在最佳叶片出口边倾角为76°的前提下,当叶片包角为195°时,可以使某型离心泵性能最高,比其他叶片包角设计的叶轮性能高3%左右。 展开更多
关键词 离心泵 叶片型线 出口边倾角 叶包角
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离心压缩机三维叶片参数化气动优化研究 被引量：1
19
作者 张春峰 赵海峰 张铁柱 《汽轮机技术》 北大核心 2023年第1期20-22,76,共4页
为提高离心压缩机气动性能,考虑二元叶轮优化多以构型参数为变量,不适用于变量间存在交互作用的三维叶片。以某三元叶轮为优化对象,考虑各变量间的交互作用,采用Bézier曲线加载叶片角,直接选取三维叶片型线为优化变量进行气动优化... 为提高离心压缩机气动性能,考虑二元叶轮优化多以构型参数为变量,不适用于变量间存在交互作用的三维叶片。以某三元叶轮为优化对象,考虑各变量间的交互作用,采用Bézier曲线加载叶片角,直接选取三维叶片型线为优化变量进行气动优化。结合CFD数值仿真、非线性映射能力较强的BP神经网络与全局寻优能力较强遗传算法,以提升等熵效率和压比为目标进行优化。结果表明:设计工况下,优化后的叶轮等熵效率同比提升1.9%,压比同比提升0.3。三维叶片中部向吸力面偏移,叶片尾缘向压力面偏转可同时提升叶轮的效率和压比。 展开更多
关键词 离心压缩机 叶片型线 叶片参数化 BP神经网络 遗传算法
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液环泵叶片形状对叶轮进口回流及其外特性的影响
20
作者 张人会 张敬贤 郭广强 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第9期865-872,共8页
为减小液环泵叶片进口回流及冲击,基于非稳态气液两相流数值模拟方法,分别从叶片进口扭曲设计及叶片型线2个方面分析叶片形状对液环泵进口回流结构及其外特性的影响规律.研究结果表明:液环泵进口扭曲叶片设计能够有效抑制进口冲击引起... 为减小液环泵叶片进口回流及冲击,基于非稳态气液两相流数值模拟方法,分别从叶片进口扭曲设计及叶片型线2个方面分析叶片形状对液环泵进口回流结构及其外特性的影响规律.研究结果表明:液环泵进口扭曲叶片设计能够有效抑制进口冲击引起的脱流,但叶片进口扭曲引起叶轮流道位置相对后移,吸气口始端叶轮流道内气液界面运动引起的相对体积扩充率降低,叶轮进口回流现象加剧;由于流道周向不对称,吸气区叶轮流道在进口产生真空的能力各不相同,由气液分界面运动引起的相对体积扩充率能够清楚地解释叶轮进口压力分布特性及回流结构;在叶片进口扭曲的基础上,控制叶片非吸入侧前弯能够有效提升吸气口始端流道的相对体积扩充率,θ=6°的进口扭曲叶型非吸入侧前弯设计叶片使得液环泵进口回流强度得到进一步的抑制,泵效率从15.46%提升至16.20%;叶型包角对进口真空度及进口回流强度的影响显著大于叶片出口安放角,增大叶型包角能够使吸气口始端叶轮流道沿旋转方向前移,增大流道内相对体积扩充率,降低回流强度,进而提高液环泵的真空度以及效率. 展开更多
关键词 液环泵 叶片形状 扭曲叶片 回流 冲击 叶片型线
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