某带无叶扩压器的离心压缩机内部流动特性与稳定性分析 被引量：8

1

作者 刘海清 张宏武 高闯 《风机技术》 2013年第4期17-22,共6页

为了分析确定引起离心压缩机失稳的关键部件,结合实验数据,采用数值模拟的方法对某带无叶扩压器的离心压缩机在90%转速下的性能与内部流动进行了详细模拟。综合分析实验所得的级特性线、动态压力信号、叶轮和扩压器内部特征流动,结果表... 为了分析确定引起离心压缩机失稳的关键部件,结合实验数据,采用数值模拟的方法对某带无叶扩压器的离心压缩机在90%转速下的性能与内部流动进行了详细模拟。综合分析实验所得的级特性线、动态压力信号、叶轮和扩压器内部特征流动,结果表明无叶扩压器为造成该离心压缩机失稳的关键部件。通过比较无叶扩压器在最高效率点与近失速点下内部的流动特征,提出了可能的扩稳方法。 展开更多

关键词 离心压缩机 径向叶轮 无叶扩压器 稳定性 喘振

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时序效应对多级侧流道泵压力脉动的影响

2

作者 宋梦斌 刘润石 +2 位作者 陈轲 王业芳 张帆 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第10期993-998,共6页

为了厘清多级叶轮与侧流道之间的干涉作用以及泵级间的流动形式,从而提高侧流道泵的水力性能和运行可靠性,选取一台带有前置离心叶轮并串联两级径向叶轮的多级侧流道泵作为研究对象,利用ANSYS CFX软件对其进行数值模拟计算.通过傅里叶... 为了厘清多级叶轮与侧流道之间的干涉作用以及泵级间的流动形式,从而提高侧流道泵的水力性能和运行可靠性,选取一台带有前置离心叶轮并串联两级径向叶轮的多级侧流道泵作为研究对象,利用ANSYS CFX软件对其进行数值模拟计算.通过傅里叶变换和小波分解方法,研究不同时序位置对叶轮内部和出口处压力脉动的影响,发现侧流道泵最佳时序位置角度与叶轮级数成反比,而与叶片夹角成正比.经过时序位置的优化调整,可以降低侧流道泵的振动并提高出口压力的稳定性,从而提高侧流道泵的整体性能.研究结果可为多级侧流道泵的设计提供有效的参考意见. 展开更多

关键词 多级侧流道泵 时序效应 压力脉动 径向叶轮 数值模拟

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基于环量分布的离心叶轮S2流面设计与优化 被引量：4

3

作者 谷传文 陈榴 +1 位作者 吴萍 戴韧 《流体机械》 CSCD 北大核心 2013年第3期24-28,77,共6页

采用准三维气动设计方法,用Bezier曲线表示环量沿轮毂和轮盘的流向分布,子午面环量分布由拉普拉斯方程确定,设计了3种不同负荷分布的离心式叶轮。采用CFD模拟,对比叶轮内流动和气动性能的优劣,结果表明:均匀加载型式的叶轮性能优于前加... 采用准三维气动设计方法,用Bezier曲线表示环量沿轮毂和轮盘的流向分布,子午面环量分布由拉普拉斯方程确定,设计了3种不同负荷分布的离心式叶轮。采用CFD模拟,对比叶轮内流动和气动性能的优劣,结果表明:均匀加载型式的叶轮性能优于前加载或后加载的叶轮,最优设计的叶轮负荷分布是"两端小,中间大"。通过Laplace方程和Bezier多项式控制环量可以达到灵活控制叶片载荷的目的。 展开更多

关键词 环量分布 离心叶轮 S2流面 优化

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基于不同工质进行径流式透平背叶片对推力和摩擦功耗的影响研究

4

作者 张晓丹 平艳 +4 位作者 钟主海 范立华 王磊 魏艳 张德昭 《东方汽轮机》 2023年第4期18-23,共6页

径流式叶轮背部增加背叶片结构可以有效调整叶轮背部腔室的压力分布,从而调整叶轮部分的轴向推力,但同时背叶片的引入会增加叶轮背面的摩擦功耗。文章基于某一径流式叶轮,研究在两种不同工质(空气及超临界CO_(2))下背叶片对叶轮背部压... 径流式叶轮背部增加背叶片结构可以有效调整叶轮背部腔室的压力分布,从而调整叶轮部分的轴向推力,但同时背叶片的引入会增加叶轮背面的摩擦功耗。文章基于某一径流式叶轮,研究在两种不同工质(空气及超临界CO_(2))下背叶片对叶轮背部压力分布及摩擦功耗的影响规律,并与无背叶片结构的叶轮背部腔室进行对比,通过研究发现,带背叶片结构时,背部旋转因子随泄漏量及泄漏方向的变化有较小的改变;而无背叶片结构时,背部旋转因子随泄漏量及泄漏方向的变化非常明显。背部摩擦功耗与旋转因子有关,旋转因子较大时摩擦损失较小,旋转因子较小时摩擦损失较大。另外,带背叶片时摩擦功耗要明显大于无背叶片时的摩擦功耗。 展开更多

关键词 背叶片 径流叶轮 轴向推力 摩擦功耗

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微型燃气轮机叶轮内流动的研究

5

作者 戴韧 陈康民 《上海理工大学学报》 EI CAS 北大核心 2004年第5期403-408,共6页

对HoneywellParralon75型微型燃气轮机的压气机与向心透平叶轮内的流动进行了数值研究.该机为单轴单级,压比为4/1,流量为0.68kg/s.计算方法基于Jameson格式,湍流模型选择Baldwin Lomax模型.计算结果为分析叶轮流道内二次流的形成与发展... 对HoneywellParralon75型微型燃气轮机的压气机与向心透平叶轮内的流动进行了数值研究.该机为单轴单级,压比为4/1,流量为0.68kg/s.计算方法基于Jameson格式,湍流模型选择Baldwin Lomax模型.计算结果为分析叶轮流道内二次流的形成与发展提供了详细的流动结构.压气机叶轮采用分流叶片,可以延缓横向二次流的发展,降低叶片吸力面扩压程度,减小叶轮出口尾迹的强度与范围,对提高叶轮效率起到决定性的作用.透平叶轮流道内部的损失区主要集中在吸力面一侧,叶顶间隙的泄漏流动使得吸力面与叶顶间的角隅区的损失有明显加大,控制叶轮的径向间隙对控制流动损失有明显作用. 展开更多

关键词 微型燃气轮机 径流式叶轮 向心透平 分流叶片

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湍流方程扩散项离散对某径向叶轮流场计算的影响 被引量：3

6

作者 肖军 赵远扬 王乐 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期153-160,共8页

在相对旋转坐标系下采用Harten,Lax and van Leer contact(HLLC)格式离散对流项,自行开发了基于多块结构化网格的有限体积程序,实现了对叶轮机械内部流场的数值求解.分别对半开式径向叶轮、闭式后弯叶轮展开数值模拟,程序和商业软件计... 在相对旋转坐标系下采用Harten,Lax and van Leer contact(HLLC)格式离散对流项,自行开发了基于多块结构化网格的有限体积程序,实现了对叶轮机械内部流场的数值求解.分别对半开式径向叶轮、闭式后弯叶轮展开数值模拟,程序和商业软件计算得到的不同叶高处表面压力数据,其相对差异不超过1%,验证了算法的正确性.针对湍流方程的扩散项,分别使用完全离散和略去交叉导数项离散,通过对湍流黏度等值线、气动轴向力和力矩的比较表明:在网格正交性较好的情况下,略去交叉导数项的离散对计算结果的影响小于1%,显著地减小湍流方程离散的计算量. 展开更多

关键词 扩散项 径向叶轮 HLLC格式 数值模拟 交叉导数

原文传递

基于Workbench的离心叶轮结构优化设计

7

作者 靳亚峰 范小平 +2 位作者 赵先波 罗方 覃小文 《东方汽轮机》 2022年第3期19-22,共4页

二氧化碳储能具有能量密度高、容量大、储能时间长、安全可靠、项目建设不依赖地质条件的特点,是一种比较理想的压缩气体储能。文章以某二氧化碳储能项目的基本级叶轮为研究对象,运用大型有限元分析软件Workbench,对叶轮的强度和叶轮与... 二氧化碳储能具有能量密度高、容量大、储能时间长、安全可靠、项目建设不依赖地质条件的特点,是一种比较理想的压缩气体储能。文章以某二氧化碳储能项目的基本级叶轮为研究对象,运用大型有限元分析软件Workbench,对叶轮的强度和叶轮与转子的接触状态进行了分析,并探讨了影响离心式压缩机叶轮安全性的主要因素,为后期叶轮结构优化提供指导性的建议。 展开更多

关键词 离心叶轮 有限元分析 接触应力 结构优化

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基于HLLC格式的径向叶轮叶顶间隙流场分析 被引量：4

8

作者 肖军 赵远扬 王乐 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第18期167-176,共10页

推导出相对旋转坐标系下的HLLC(Harten,Lax,van Leer,contact)通量算式,自行开发基于多块结构化网格的有限体积程序,实现对叶轮机械流场的数值求解。分别对闭式后弯叶轮、半开式径向叶轮展开流场数值模拟,通过不同叶高处表面压力等数据... 推导出相对旋转坐标系下的HLLC(Harten,Lax,van Leer,contact)通量算式,自行开发基于多块结构化网格的有限体积程序,实现对叶轮机械流场的数值求解。分别对闭式后弯叶轮、半开式径向叶轮展开流场数值模拟,通过不同叶高处表面压力等数据的比较表明,模拟结果和商业软件吻合较好,算法的正确性得到验证。以半开式径向叶轮为研究对象,展开叶顶间隙流动的特性分析。计算结果表明,叶顶间隙的总泄漏量随叶轮扩散因子的增加而近似线性地增大,但泄漏量的绝对数值及泄漏损失随扩散因子的增加而减小。间隙泄漏受叶顶载荷驱动,泄漏机制在一定转速范围内具有相似性。近堵工况泄漏涡产生的位置偏后,但衰减更快。 展开更多

关键词 径向叶轮 间隙流动 HLLC通量 数值模拟 扩散因子

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基于试验设计及支持向量机的向心叶轮结构优化设计方法 被引量：8

9

作者 米栋 尹泽勇 +2 位作者 钱正明 张志佾 冯立勇 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2336-2341,共6页

针对向心叶轮结构优化设计耗时长的难点,研究并采用了2类关键技术:其一是利用试验设计技术从大量的轮盘结构尺寸中挑选出重要尺寸作为优化设计变量,以减小优化问题规模;其二是利用支持向量机技术建立向心叶轮强度及振动分析的代理模型,... 针对向心叶轮结构优化设计耗时长的难点,研究并采用了2类关键技术:其一是利用试验设计技术从大量的轮盘结构尺寸中挑选出重要尺寸作为优化设计变量,以减小优化问题规模;其二是利用支持向量机技术建立向心叶轮强度及振动分析的代理模型,以缩短分析时间.在以上研究工作的基础上建立了1种快速高效的向心叶轮结构优化设计方法.随后的1个算例表明:优化后的叶轮寿命提高4倍,优化设计时间为传统方法的1/27,具有良好的工程应用前景. 展开更多

关键词 向心叶轮 试验设计 支持向量机 强度振动分析 结构优化设计

原文传递

径流式整体叶轮五轴高速加工工艺及参数优化 被引量：7

10

作者 吴雁 吕博鑫 郑刚 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第10期131-133,137,共4页

论述了径流式整体叶轮加工工艺过程中的制造难点,基于UG NX软件对整体叶轮进行CAD建模及刀具轨迹规划,以生产实际为导向,探索了整体径流式叶轮加工工艺方法,优化了加工工艺参数,减小叶轮变形,有效防止过切、欠切、干涉等工艺问题,缩短... 论述了径流式整体叶轮加工工艺过程中的制造难点,基于UG NX软件对整体叶轮进行CAD建模及刀具轨迹规划,以生产实际为导向,探索了整体径流式叶轮加工工艺方法,优化了加工工艺参数,减小叶轮变形,有效防止过切、欠切、干涉等工艺问题,缩短了叶轮加工时间,大幅度提高了整体叶轮加工效率,实现该系列径流式整体叶轮零件的工艺提升,对类似叶片类曲率扭转较大的复杂零件的加工有一定的指导意义。 展开更多

关键词 UG NX 径流式整体叶轮 高速加工 参数优化

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径流叶轮静态和固有频率的三维有限元分析 被引量：5

11

作者 黄玉海 仲梁维 +2 位作者 陆龙云 王宏光 陈康民 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2004年第5期451-453,共3页

讨论一种用三维实体单元模型分析径流叶轮静态和固有频率的方法.采用MSC公司的Patran软件进行前后处理,Nastran软件进行分析计算,得到较为精确的分析结果.结果表明,分析模型可以精确直观地反映叶轮的静态和固有频率状况,为工程中实际叶... 讨论一种用三维实体单元模型分析径流叶轮静态和固有频率的方法.采用MSC公司的Patran软件进行前后处理,Nastran软件进行分析计算,得到较为精确的分析结果.结果表明,分析模型可以精确直观地反映叶轮的静态和固有频率状况,为工程中实际叶轮的固有频率和强度分析提供参考. 展开更多

关键词 径流叶轮 三维 有限元 强度 固有频率

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基于NX的径流式叶轮工序集中五轴制造工艺研究 被引量：3

12

作者 吴雁 吕博鑫 +2 位作者 吕仕强 郑刚 张杰人 《机床与液压》 北大核心 2017年第2期4-8,共5页

基于先进制造技术及软件平台,针对某内置典型复杂曲面径流式叶轮的结构特点,改进了传统工艺制造流程,基于NX的通用编程策略进行叶轮程序编制,应用先进的五轴高速加工中心完成小直径多级叶片叶轮的一次性加工,整体叶轮加工效率提高38.4%... 基于先进制造技术及软件平台,针对某内置典型复杂曲面径流式叶轮的结构特点,改进了传统工艺制造流程,基于NX的通用编程策略进行叶轮程序编制,应用先进的五轴高速加工中心完成小直径多级叶片叶轮的一次性加工,整体叶轮加工效率提高38.4%,实现该系列径流式整体叶轮零件的工艺提升,制造质量可控性增强,满足技术文件要求,良好地还原设计理念,对类似结构复杂曲面零件的制造有一定指导意义。 展开更多

关键词 径流式叶轮 整体制造 工序集中 工艺优化

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配置轴-径流组合搅拌系统和内置换热器的发酵罐流场模拟研究 被引量：2

13

作者 宋炎江 王芬卿 谢明辉 《化工与医药工程》 2020年第6期46-51,共6页

对配置了轴-径流组合搅拌系统和内置换热器的发酵罐流场进行了模拟研究,将搅拌与换热紧密结合,使用Ansys Fluent13软件分别对配置轴-径流组合搅拌系统加多组列管换热器的发酵罐、配置轴-径流组合搅拌系统加多组弹簧管换热器的发酵罐进... 对配置了轴-径流组合搅拌系统和内置换热器的发酵罐流场进行了模拟研究,将搅拌与换热紧密结合,使用Ansys Fluent13软件分别对配置轴-径流组合搅拌系统加多组列管换热器的发酵罐、配置轴-径流组合搅拌系统加多组弹簧管换热器的发酵罐进行了流场模拟。提出在医药行业大型发酵罐设计中,配置轴-径流组合搅拌系统和内置立式换热器,能够在罐内形成完整流场,是一种切实可行的工程方案。 展开更多

关键词 发酵罐 流场 功率 列管 弹簧管 轴流搅拌器 径流搅拌器

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多层桨功率准数的CFD模拟研究 被引量：2

14

作者 张文峰 赵建明 崔觉剑 《化工生产与技术》 CAS 2014年第3期11-13,22,共4页

为考察多层桨的功率准数,采用CFD方法对不同桨型及层间距的组合进行模拟。研究发现,对多层轴流桨以及轴流桨和径流桨的组合,最上层搅拌器的功率准数基本不变,3层搅拌器时,中间层搅拌器的功率准数降低为基准值的60%。对多层轴流桨PBT的组... 为考察多层桨的功率准数,采用CFD方法对不同桨型及层间距的组合进行模拟。研究发现,对多层轴流桨以及轴流桨和径流桨的组合,最上层搅拌器的功率准数基本不变,3层搅拌器时,中间层搅拌器的功率准数降低为基准值的60%。对多层轴流桨PBT的组合,由于流型的影响,下部搅拌器的功率准数有所降低,层间距与桨径相等时,2层PBT的功率准数为单层桨的1.75倍,3层PBT时,总功率准数为单层桨的2.35倍。对径流桨与轴流桨的组合,径流桨的功率准数和最上层轴流桨的功率准数都基本不变。研究结果可为工业中搅拌功率的计算提供依据。 展开更多

关键词 功率准数 计算流体力学(CFD) 多层桨 轴流桨 径流桨

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径流式叶轮周期性有限元强度振动数值研究 被引量：1

15

作者 李铜桥 《汽轮机技术》 北大核心 2016年第2期109-113,共5页

径流式叶轮是向心透平、离心压缩机和离心泵等旋转机械的重要部件,在工作状态下承受着巨大的离心力,其安全可靠性至关重要。以某向心透平叶轮为研究对象,基于周期循环对称叶轮强度振动有限元分析理论,建立了向心透平叶轮周期循环对称数... 径流式叶轮是向心透平、离心压缩机和离心泵等旋转机械的重要部件,在工作状态下承受着巨大的离心力,其安全可靠性至关重要。以某向心透平叶轮为研究对象,基于周期循环对称叶轮强度振动有限元分析理论,建立了向心透平叶轮周期循环对称数值计算模型,分析获得了其在工作转速状态下的变形、应力、固有频率及振型,计算结果表明:向心透平叶轮的最大等效应力为113MPa,位于叶轮本体内环表面靠近进口处,该值远小于材料的屈服极限,说明叶轮满足强度要求;进一步将计算结果与整圈模型计算结果进行对比,不仅验证了周期循环对称模型计算结果的可靠性,还说明采用周期对称模型对径流式叶轮进行强度和振动分析可以在保证计算精度的前提下极大地提高计算效率。 展开更多

关键词 径流式叶轮 循环对称 有限元 强度振动

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径向整体叶轮电解加工方法探讨 被引量：1

16

作者 康敏 徐家文 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2004年第8期73-74,共2页

提出采用传统电解加工和数控展成电解加工相结合的方式来加工径向整体叶轮的新方案,并以某型发动机上的 径向整体叶轮为例,介绍其具体加工方法。该方案既可简化阴极设计,又可提高加工效率。

关键词 径向整体叶轮 电解加工 加工方案

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径流式透平叶轮内部三元流动的计算方法及其特性分析 被引量：1

17

作者 丰镇平 沈祖达 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第1期107-116,共10页

基于Ｄｅｎｔｏｎ的对五差分格式，发展了径流式透平叶轮内部三元流动Ｅｕｌｅｒ方程的时间推进有限体积求解方法，并对一个车用增压器径流式透平叶轮的内部流动在多个工况条件下进行了计算分析，揭示了其内流规律，与准三元流动分析结... 基于Ｄｅｎｔｏｎ的对五差分格式，发展了径流式透平叶轮内部三元流动Ｅｕｌｅｒ方程的时间推进有限体积求解方法，并对一个车用增压器径流式透平叶轮的内部流动在多个工况条件下进行了计算分析，揭示了其内流规律，与准三元流动分析结果的比较表明：准三元流动模型由于忽略了流面厚度的变化，相应的流动分析和设计计算都有局限性。因而，对径流式透平叶轮应该采用全三元流动分析方法设计叶道，以求叶轮内流效率及透平性能有较大幅度的改善。 展开更多

关键词 径流式透平 叶轮 三元流动

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径流式透平叶轮内部正冲角工况下的三元分离流动特性分析

18

作者 丰镇平 沈祖达 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第9期38-43,共6页

应用Ｅｕｌｅｒ分离模拟方法，对叶轮内部正冲角工况下的三元分离流动进行了预测．文中简述了采用Ｅｕｌｅｒ方程模拟分离流动的基本思想和作者发展的数值方法；示出了叶道内部分离流场及其流动特性，分析了相应的分离流型及旋涡运动规... 应用Ｅｕｌｅｒ分离模拟方法，对叶轮内部正冲角工况下的三元分离流动进行了预测．文中简述了采用Ｅｕｌｅｒ方程模拟分离流动的基本思想和作者发展的数值方法；示出了叶道内部分离流场及其流动特性，分析了相应的分离流型及旋涡运动规律；探讨了正冲角工况下叶轮内流分离的机理。 展开更多

关键词 径流式 透平 叶轮 全三元流动 分离流动

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