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基于粒子群算法的航空离心泵复合叶轮优化设计研究 被引量：13
1
作者 刘显为 李华聪 +1 位作者 史新兴 符江锋 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1743-1751,共9页
针对航空离心泵复合叶轮三元扭曲型线的优化设计问题,基于Matlab平台采用五点四次Bezier曲线控制四条轴面流线的空间圆周角度分布,实现复合叶型的参数化设计。在此基础上,应用批处理联合仿真方法对125组优化空间样本进行数值模拟,并以... 针对航空离心泵复合叶轮三元扭曲型线的优化设计问题,基于Matlab平台采用五点四次Bezier曲线控制四条轴面流线的空间圆周角度分布,实现复合叶型的参数化设计。在此基础上,应用批处理联合仿真方法对125组优化空间样本进行数值模拟,并以效率函数为目标,基于高斯型径向基函数构建复合叶轮型线参数的性能代理模型。最后采用粒子群算法对优化设计参数进行全局寻优搜索。结果表明,代理模型的修正复相关系数为0.9269,标准差为0.1036,能够满足参数预测的性能要求,优化后整泵水力效率提高2.72%。 展开更多
关键词 燃油离心泵 粒子群算法 复合叶轮 优化设计
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多级离心泵半开式叶轮参数优化的数值研究 被引量：12
2
作者 吴大转 孙幼波 +2 位作者 陈涛 许斌杰 王乐勤 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期75-78,共4页
为了改进和完善多级离心泵的性能需求,本文采用CFD(计算流体力学)方法,建立了包含叶轮、导叶、叶轮前后间隙、密封口环和平衡孔的三维全流道实体模型,重点对叶轮结构进行了参数化的分析与研究,比较了不同参数的叶轮对多级离心泵的性能影... 为了改进和完善多级离心泵的性能需求,本文采用CFD(计算流体力学)方法,建立了包含叶轮、导叶、叶轮前后间隙、密封口环和平衡孔的三维全流道实体模型,重点对叶轮结构进行了参数化的分析与研究,比较了不同参数的叶轮对多级离心泵的性能影响,基于模拟结果给出了改善低比转速多级离心泵性能的结构和设计建议,该数值方法的提出和完善可为多级离心泵的水力性能提高提供参考和依据。 展开更多
关键词 多级离心泵 复合叶轮 半开式叶轮 优化设计
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复合叶轮对高速部分流泵性能的影响 被引量：7
3
作者 刘在伦 夏宏克 +1 位作者 单麟婷 杨倩 《流体机械》 CSCD 北大核心 2010年第4期38-41,共4页
利用FLUENT6.3.21软件,选取RNG k-ε湍流模型,采用同一蜗壳配二种不同结构形式叶轮的研究方案,对高速部分流泵的内部流场进行了值模拟和性能预测。通过比较分析,提出了采用复合叶轮能有效地降低曲线的陡降度,使泵的流量扬程曲线变的更... 利用FLUENT6.3.21软件,选取RNG k-ε湍流模型,采用同一蜗壳配二种不同结构形式叶轮的研究方案,对高速部分流泵的内部流场进行了值模拟和性能预测。通过比较分析,提出了采用复合叶轮能有效地降低曲线的陡降度,使泵的流量扬程曲线变的更加平坦,并能提高泵效率。 展开更多
关键词 高速部分流泵 复合叶轮 整机数值模拟 性能预测 内部流场
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复合叶轮出口角及分流叶片偏置对高速燃油泵性能的影响研究 被引量：2
4
作者 徐金鹏 杨军虎 +1 位作者 周鹏程 马俊 《液压气动与密封》 2024年第1期52-57,共6页
为研究叶轮出口角以及分流叶片布置方式对高速超低比转速燃油泵扬程和效率的影响规律,选取复合叶轮的4个因素,叶片出口角β_(2)、叶片数z、分流叶片周向偏置度θ和偏转角α,基于正交试验设计法设计16组不同参数及结构的复合叶轮,对正交... 为研究叶轮出口角以及分流叶片布置方式对高速超低比转速燃油泵扬程和效率的影响规律,选取复合叶轮的4个因素,叶片出口角β_(2)、叶片数z、分流叶片周向偏置度θ和偏转角α,基于正交试验设计法设计16组不同参数及结构的复合叶轮,对正交试验结果进行极差分析后得出各因素对扬程和效率的影响规律以及主次顺序,并最终得到高速燃油泵复合叶轮的最佳设计方案。其次,基于CFD数值模拟对常规无分流叶片设计方案与最佳设计方案进行外特性及流场分析,结果表明:最佳方案的扬程和效率在整个模拟工况内均有所提升,其中在实际工况Q为0.5 m~3/h下扬程较常规方案提高了10.4%,效率提高了4.8%。除此之外,最佳方案实际工况下的内流场压力分布与速度分布更加均匀,有效削弱了叶轮流道内的大尺度旋涡以及间隙泄漏对主流的干扰作用。 展开更多
关键词 高速燃油泵 超低比转速 复合叶轮 正交试验 数值模拟
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新颖复合叶轮倒伞表曝机及其应用 被引量：2
5
作者 张鑫珩 《中国环保产业》 2005年第12期22-24,共3页
本文介绍了国产化高动力效率、低能耗的污水处理关键设备—复合叶轮倒伞型表面曝气机的技术性能及实际应用效果。
关键词 城市污水处理 曝气充氧 复合叶轮 倒伞表面曝气机
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相同叶栅稠密度下叶片数对复合式叶轮内流场的影响 被引量：1
6
作者 宁超 袁寿其 +2 位作者 李亚林 徐慧 郑峰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第14期320-327,共8页
由于复合式叶轮的复杂结构,叶轮中会产生间隙涡、轴向旋涡等涡结构,这些涡会严重影响流体机械的内流场及外特性。为了揭示叶片数对新型开放式水泵水力性能及内部流场的影响,采用k-ε湍流模型,对相同叶栅稠密度下四种不同的叶片数方案进... 由于复合式叶轮的复杂结构,叶轮中会产生间隙涡、轴向旋涡等涡结构,这些涡会严重影响流体机械的内流场及外特性。为了揭示叶片数对新型开放式水泵水力性能及内部流场的影响,采用k-ε湍流模型,对相同叶栅稠密度下四种不同的叶片数方案进行了数值模拟,研究了各方案叶轮的内流特征,结果表明蜗壳的双隔舌设计对叶轮流道内的流场产生影响,叶轮内流动呈现交替变化的规律,叶轮进口和出口受到较高的湍流作用而中心处涡强度相对较低。随着叶片数的增大,复合式叶片的水力性能升高,叶轮内压力减小但涡量明显增大,涡的强度也随之增大。通过Q准则对涡结构的识别,分析了不同截面处涡团的分布,结果表明叶片尾缘脱落涡与二次流相互作用在叶轮吸力面产生大量的涡结构。叶顶间隙的泄漏涡从叶片背面向流道中间发展,随着流动的发展,涡的范围变大,形状也发生改变。研究结果为复合式叶轮叶片数的选取提供了理论依据。 展开更多
关键词 叶片数 复合式叶轮 Q准则 数值模拟
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半开式复合叶轮离心泵不同叶顶间隙的水力特性分析 被引量：10
7
作者 晁文雄 王均儒 +2 位作者 何彬 王淑红 李鹏飞 《液压与气动》 北大核心 2018年第11期89-93,共5页
针对服务于航天低温循环系统的半开式复合叶轮离心泵效能利用率低的问题,研讨了其内流场在3种不同叶顶间隙下的工作情况。应用ANSYSY-Fluent软件对3种不同叶顶间隙的流场进行三维定常全流场数值模拟,得出3种叶顶间隙对离心泵内流特性的... 针对服务于航天低温循环系统的半开式复合叶轮离心泵效能利用率低的问题,研讨了其内流场在3种不同叶顶间隙下的工作情况。应用ANSYSY-Fluent软件对3种不同叶顶间隙的流场进行三维定常全流场数值模拟,得出3种叶顶间隙对离心泵内流特性的影响规律。通过对实物泵的水力特性试验以及试验结果与数值模拟结果对比分析,得出叶顶间隙是半开式离心泵存在能量损耗原因之一,减小叶顶间隙有利于提高效能利用率,并确认了试验数值模拟的可靠性。 展开更多
关键词 半开式复合叶轮离心泵 叶顶间隙 数值分析 水力特性试验
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微燃机双面复合叶轮压缩特性 被引量：2
8
作者 张呈 王云 +2 位作者 王科 王金伟 何少飞 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1042-1050,共9页
为追求高性能参数、高新技术装备的核心机,基于结构融合、过程融合思想,对传统微燃机核心机进行融合创新。基于3D打印设计制造技术基础,创新设计了一种双面常规叶轮与空心涡轮叶片径向连接为一体的双面复合叶轮结构,有望成为未来极具潜... 为追求高性能参数、高新技术装备的核心机,基于结构融合、过程融合思想,对传统微燃机核心机进行融合创新。基于3D打印设计制造技术基础,创新设计了一种双面常规叶轮与空心涡轮叶片径向连接为一体的双面复合叶轮结构,有望成为未来极具潜力的高效叶轮。具体对基于双面复合叶轮的微燃机工作原理,结构方案及预期性能进行初步分析,重点对双面复合叶轮的压缩特性与后进气管换热特性进行了数值模拟研究。结果表明:该叶轮相比常规叶轮,压缩特性符合预期,较为理想,在压比、流量、效率方面均有显著提高;后进气管回收4.4 K尾气温度可提高热效率,为高气动性能、高循环参数的燃气轮机发展奠定了基础。 展开更多
关键词 微燃机 常规叶轮 双面复合叶轮 后进气管 气动性能
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不同后进气系统对双面复合叶轮的影响 被引量：1
9
作者 罗炳亮 杨蓓 +1 位作者 王云 张呈 《航空工程进展》 CSCD 2022年第5期131-140,共10页
新型双面复合叶轮中,后进气通道与前进气通道完全不同,其流场结构更为复杂,阐明其对双面复合叶轮流场特性的影响具有重要意义。微型双面复合叶轮发动机后进气管通常有直管型、椭圆型和对称翼型三种类型,采用数值模拟方法分析不同后进气... 新型双面复合叶轮中,后进气通道与前进气通道完全不同,其流场结构更为复杂,阐明其对双面复合叶轮流场特性的影响具有重要意义。微型双面复合叶轮发动机后进气管通常有直管型、椭圆型和对称翼型三种类型,采用数值模拟方法分析不同后进气系统对双面复合叶轮压缩特性和流场结构的影响。结果表明:相比于直管型后进气管,椭圆型后进气管和对称翼型后进气管在压缩性能上略差,在流量范围上无明显差异;径向进气方式中椭圆型后进气道方案较佳,可匹配满足双面复合叶轮压缩特性和尾喷管稳定排气的需求;由副叶轮叶根轴向速度下降所引起的压力梯度增大,进一步诱导的分离涡是影响双面复合叶轮性能的主要原因之一。 展开更多
关键词 后进气管 双面复合叶轮 副叶轮 边界涡量动力学 进气畸变
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复合材料风机叶轮内流场数值模拟 被引量：1
10
作者 刘梓才 崔小朝 +2 位作者 陈艳霞 晋艳娟 李朗 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2005年第6期718-720,共3页
应用粘性流体力学的基本原理,采用专业流体力学软件对复合材料风机叶轮内气流流动进行数值模拟,发现叶轮内气流流动状况不理想,据此对叶轮的叶片进行改进设计,得到了改进叶片设计后叶轮内的流场,改进了复合材料风机叶轮的结构,改善了叶... 应用粘性流体力学的基本原理,采用专业流体力学软件对复合材料风机叶轮内气流流动进行数值模拟,发现叶轮内气流流动状况不理想,据此对叶轮的叶片进行改进设计,得到了改进叶片设计后叶轮内的流场,改进了复合材料风机叶轮的结构,改善了叶轮内部气流的流动状况,提高了叶轮的气动性能,为研制出高性能的新型复合材料风机叶轮奠定了基础。 展开更多
关键词 复合材料风机叶轮 流场 数值模拟
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