叶片几何参数对轴流叶轮气动性能的影响规律研究

轴流叶轮是轴流式风力灭火机的关键灭火部件,轴流叶轮叶片的安装角度和叶片数是影响轴流式灭火风机气动性能的重要因素,通过对比5种轴流式灭火风机的气动性能实验数据进行分析,研究了不同叶片数和叶片角度对轴流式灭火风机气动性能的影响,得出了其性能参数随叶片角度和叶片数改变的变化规律,试验结果表明:轴流叶轮叶片数为6、叶片角度为38°的5号轴流式灭火风机风量最接近设计风量,达到1 400.3 m3/h,轴功率远小于便携式风力灭火机的功率要求,气动性能良好,基本满足灭火风机的气动性能要求。因此应用于轴流式风力灭火机的轴流叶轮叶片数宜取6片,叶片角度宜取38°。     

关于煤矿主扇空气动力噪声治理的有关问题的探讨

我国煤矿主扇很多采用轴流式扇风机,这种风机由于叶轮的高速旋转,将产生较大的旋转噪声和涡流噪声。旋转噪声是由旋转的叶片周期性打击空气质点,引起的压力脉动而产生的。涡流噪声是叶片转动时,周围气体在它的后面产生涡流形成压缩与稀疏过程而产生,它们统称为空气动力性噪声。这种噪声的声压均在100dB(A)以上,噪声的低、中频高,传     

采用附加导叶的轴流式风机气动噪声研究

在分析轴流式风机噪声源及其理论模型的基础上，应用叶轮机械叶片内部绕流控制的气动理论与边界层理论，提出了设置在工作轮叶尖和沿叶高上，中，下后缘处的附加导叶装置，以控制叶尖间隙噪声与沿叶高出口尾迹涡流噪声，采用油膜法进行了内部流场显示，对比试验研究表明，采用这种附加导叶的轴流式风机，其气动噪声有明显的降低，同时，改善了沿叶面的流速分布，提高了风机效率。     

轴流式风机气流纵向振动

轴流式风机气流纵向振动是噪声的重要来原。为分析气流纵向振动,本文把旋转风叶内流体质点运动矢三性方程即动力性方程,连续性方程和物态性方程,根据轴流式风机运行特点进行简化,从而得到气流纵向速度偏微分方程和压力偏微分方程,速度边值函数可直接确定,因而速度偏微分方程有唯一的解。由此可以计算出压力函数与声压级分贝值。控制影响速度幅的有关参数,降低其噪声。     

流体激励下多级离心泵辐射噪声特性研究

为研究多级离心泵运行时产生的外场噪声,以一台五级导叶式离心泵为研究对象,研究了流体激励下泵的辐射噪声特性.通过外场噪声试验结果与计算结果之间的对比,验证了多级离心泵辐射噪声数值预测方法的有效性.提取泵全级数流体表面偶极子声源,并基于声振耦合方法计算了泵外场噪声.研究结果表明:泵外场噪声声压水平约为75~85dB,随着流量增大,噪声水平先减小再增大;流量变化对辐射声功率谱上特征频率处水平影响不明显,对宽频带影响较大;在大流量工况下,叶轮及正导叶叶片数对辐射噪声影响明显,反导叶叶片数影响较小;BPF2频率处声压水平比BPF1处高约11~20dB;在BPF2处辐射声压分布中0.4Qd工况下,上游噪声强于下游,随流量增大,噪声最大值区域向出口附近转移.     

小型前弯离心风机叶轮参数优化

为了提高小型前弯离心风机的气动性能,以汽车座椅通风用离心风机为研究对象,采用数值模拟与正交试验相结合的方法,研究叶片数、叶片出口角、叶片进口角以及叶片厚度对离心风机气动性能的影响. 基于小风量风机性能实验台,验证数值模拟结果的正确性. 选取三水平正交表L9（34）进行此次试验,建立了9种不同参数组合下的叶轮模型,以最大静压为优化目标,采用计算流体动力学方法,得到了最佳离心风机参数组合. 对优化前、后离心风机内部流场的压力与速度分布进行了对比分析. 由正交试验结果分析可知,各参数对离心风机最大静压影响的主次顺序为叶片出口角、叶片进口角、叶片数和叶片厚度;达到最大静压的参数组合为：叶片数55,叶片进口角95°,叶片出口角125°,叶片厚度0.8 mm. 优化后离心风机的无因次特性曲线优于原有风机,在高效率区域静压可提高3.78%~10.67%,具有更好的气动性能. 对比优化前、后离心风机内部流场的压力与速度分布可知,优化后的离心风机内部流场分布更加均匀,在叶轮进口处低压区的压力更低,速度更大,更有利于气流的进入.     

家用空调器室内机组噪声的实验研究

采用平衡不完全区组设计的方法,对影响空调器噪声的主要特征参数之一的多翼离心风机叶轮的叶片数进行实验研究,得出该参数影响程度的结论。     

采用仿鸮翼叶片降低空调用离心风机气动噪声的研究

基于逆向工程设计方法,提取具有优良气动性能和低噪声特性的长耳鸮翅膀展向40%截面位置处的翼型进行仿生重构,并将其应用于窗式空调用离心风机叶片的叶型改进中。采用数值计算方法研究了仿鸮翼翼型叶片4种不同中弧线分布方式的降噪效果,对最优设计风机的气动性能和噪声进行了试验验证。与原型相比,仿生翼型叶片按照单圆弧中弧线分布设计的离心风机降噪效果最好,在风量基本保持不变的同时风机噪声下降了1.3dB。风机内部流动及其噪声特性的数值模拟结果表明:仿鸮翼叶片的应用可减少叶轮流道内的低速分离区域,有效抑制通道内旋涡流的产生和发展,同时减弱叶轮与蜗舌间周期性的非定常相互作用,降低叶片前缘区域和蜗舌区域的压力脉动,从而有效降低空调用离心风机产生的气动噪声。     

长短叶片开缝技术在离心风机设计中的应用

为高性能新型风机设计进行了应用技术研究,提出在离心风机叶轮设计中采用长短叶片开缝的新技术。这种技术综合了长短叶片和边界层吹气两种技术的优点,能有效改善流动。应用３维不可压Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程及ｋ－ε湍流模式的计算程序对叶轮长短叶片开缝技术的有关参数进行了数值优化,并选取了１６叶片的长短开缝叶片叶轮进行样机试制及现场测试。结果表明：长短叶片开缝叶轮与不开缝叶轮相比,全压提高,噪声下降,风机的性能曲线改善。本文的结果说明长短叶片开缝技术在离心风机的设计中有很好的应用前景,并已有生产厂家决定批量投产。     

可调斜流泵叶片若干参数的设计分析

设计可调斜流泵叶片,除了要求轴面速度分布规律合理和绘型方法的正确外,正确处理各个几何参数和它们之间的关系,也是叶轮叶片设计中的重要问题.1.可调斜流泵的轮毂比和叶片轴倾斜角a.轮毂比.可调斜流泵叶轮的轮毂比d_h/D与比转数n_s有关,轮毂比随比转数增加而减小.为了使叶轮内液体绕叶片流动所产生旋涡损失最小,设计叶轮叶片时,必须使翼型绕流每一流线的环量相等,也就是叶片各流线的出口速度环量相等.在轮毂处,由于直径d_h小,圆周速度小,要保证翼型绕流环量满足设计所需要的值,必须大大地增加叶片角,这样使叶片的弯曲度急剧增加,或者把叶片做得很长.但是过分增加叶片角,或叶片过     

离心泵叶轮流道内速度和压力分布的研究

对三叶片和七叶片的离心泵叶轮流道中的流谱,用圆柱形探针及油膜法分别进行了测定。七叶片(足够数量)叶轮在设计流量下工作时,测得的速度与压力分布情况和数值解法所得结果几乎一致,后者来自以势流为基础的理论公式。三叶片(数量不够)叶轮的流谱与七叶片叶轮流谱相比,无论在设计条件下和非设计条件下都相差甚远。由叶轮流道内速度测定资料推算出的滑移系数,与用一般公式求出的滑移系数比较,所得结果对七叶片叶轮有良好的一致性。     

基于遗传算法的轴流通风机通流构件参数优化

效率低、噪声大是国产风机的共有缺点,作者以工业过程普遍应用的轴流风机为研究对象,分析建立了轴流风机效率与噪音模型,以此为基础构建了轴流风机通流构件综合设计的目标函数,提出、界定了轮毂比、叶轮外径、叶片数、叶轮强度等约束条件.针对综合目标函数的强非线性、存在离散变量的特点,提出一种高效遗传算法,对一典型型号轴流通风机的通流构件进行了全局优化.理论分析与实验测试结果均表明,通过全局优化设计后,提高了轴流风机的效率,降低了噪音.     

复合材料风机叶轮动静态特性有限元分析

运用有限元软件Ansys，对设计开发的轴流式FT35-11的一个纤维增强复合材料风机叶轮的动态特性、工作时在离心力作用下的应力和变形进行了分析，设计的叶轮能满足强度和刚度要求，为纤维增强复合材料风机叶轮的生产应用奠定了理论基础。     

三元流理论在风机设计、改型中的应用研究

本文用加大叶片进出口安装角及增多叶片数,并用三元流动理论计算流场的方法对叶型进行了有效的改进,从而使高效的工况范围扩大并提高了大流量时的压头。从给出的三个流面的叶片表面速度分布可看出:改型后叶轮具有较好的气动性能及较大的作功能力。而经实验验证表明理论分析与实验结果基本一致。本文提供的实例说明用三元流理论与工程设计、实验相结合来设计和改型风机是一个切实有效的方法。     

快堆二回路钠泵叶轮与导叶叶片数设计探讨

快堆二回路钠泵是目前世界上最先进的第四代核电核心装备之一,在保证安全运行的条件下提升其运行效率至关重要.基于其原型样机的性能要求和限制尺寸,采用一元设计与CFD相结合的方式进行钠泵叶轮和导叶的水力设计并且探究钠泵叶轮叶片数与导叶叶片数的匹配规律.结果表明:只改变导叶叶片数时,不同的导叶叶片数对钠泵效率和扬程影响的最大差值分别为4.01 %和9.75%的设计参数.设计工况下钠泵叶轮与导叶叶片数的最佳匹配值为:叶轮叶片数为5、导叶叶片数为8,叶轮叶片数为6、导叶叶片数为9,叶轮叶片数为7、导叶叶片数为11,即导叶叶片数在叶轮叶片数的1.5倍附近时,泵的水力性能达到最优值.符合钠泵性能要求且水力性能最优的叶轮叶片数与导叶叶片数的匹配方案为:叶轮叶片数为6、导叶叶片数为11.     

子午加速轴流风机叶片扭曲规律的优化设计

在对子午加速轴流风机级效率公式分析的基础上,考虑到叶轮内部的损失,应用最优化理论,进行了求解子午加速轴流风机叶轮叶片最佳扭曲规律的数值计算。还给出了子午加速风机最佳设计方法与常规设计方法对风机性能参数影响的实测数据比较。     

面向变矩器设计性能的平面流模型选用方法

为探求叶轮平面流模型与变矩器起步转矩比、效率、最大能容等设计性能间的动力学映射关系,以双涡轮液力变矩器为研究对象,提出了面向变矩器设计性能的叶轮平面流模型选用方法。在通过变矩器台架试验验证其计算流体力学(CFD)仿真精度的基础上,利用正交试验法,将变矩器4个叶轮及反势流、等速流和有势流模型3种典型平面流模型的全部组合设计为9个叶轮及平面流模型的组合模型,并进行CFD仿真试验。依据仿真试验结果,定量分析不同叶轮平面流模型对变矩器各设计性能的影响,对于叶片角组合满足基本设计性能要求的变矩器,可以通过选用合适的叶轮平面流模型,提高其性能:若以起步转矩比评价变矩器,采用导轮为等速流或有势流、第一涡轮为有势流或反势流模型;若以效率评价变矩器,采用导轮为等速流或反势流、泵轮为反势流模型;若以最大能容评价变矩器,采用导轮为等速流模型。所提面向变矩器设计性能的叶轮平面流模型选用方法,可以在叶片数、叶片角度、叶片厚度不变的情况下,通过合理选用平面流模型提升变矩器某方面性能,对提高其变矩器设计性能具有工程参考价值。     

空调风机贯流直叶片的流线分析法

结合贯流叶轮中相对运动的特点,以叶片形线为介质绕流不动叶片的相对运动流线,求解额定工况下流线流速的分布函数;根据初始时刻各单元流道中心的坐标位置,确定介质的轴向涡旋相对运动和绝对速度的分布函数,再将绝对流速函数代入纳维-斯托克斯方程,求出叶片表面的静压分布函数;由相关公式计算出风机全压和流量等外部性能参数,完成叶片表面的流动解析.性能实验结果表明:解析推导与性能试验结果误差较数值模拟与性能试验的要小;解析预测的叶片内流参数分布与数值模拟存在一定差异,当转速降低时两种方法计算的流速和压力会减小,两者的差值也会减小;与数值模拟方法相比,流线分析法具有快速方便的特点.     

离心风机三元扭曲叶片叶轮中气固两相流动的研究

本文对三元扭曲叶片叶轮离心风机内粒子运动轨迹及叶轮磨损情况进行了理论分析和实验研究。考虑风机叶片的三元扭曲特性,推得一整套三元扭曲叶片粒子反弹的计算公式.对三元扭曲叶片和单圆弧叶片的碰点分布进行了计算比较,前者比后者的分布均匀程度有所改善。用靠背管测量含尘与不含尘时的风机特性是可行的.试验证明,本文所用的两相流物理模型,其理论计算与试验结果有很好的一致性,对设计和制造耐磨性较好、效率较高的风机有一定的实用价值.     

建井风机改造及更新的几种方法

在我国煤矿建井过程中,当前主要使用JBT型轴流式局扇,70B—11—12~#轴流风机和4—72型离心式风机通风,有些还使用一些老式离心风机通风,JBT型局扇和轴流式风机因为转速较高,线速度较大,噪声较高,超过了工业卫生标准。例如JBT—52型局扇,噪声达到了98～100分贝(A);JBT—62型局扇噪声达到了110～115分贝(A)。70B_a—11型12~#风机(安装角在35°以上时)也达到100分贝(A)以上。所以,矿建工程使用的轴流式风机噪声都超出工业标准10～25分贝(A)。