加速型IGV对高负荷轴流风扇性能影响研究

目的 为了进一步提升小型高负荷轴流风扇在微小空间的高通流及高负荷能力,提出一种加速型进口导叶(IGV)结构设计方案。方法 采用三维设计软件Pro/E设计不同加速型IGV,通过数值模拟方法研究其对风扇不同流量系数下的压力系数、全压效率以及流道损失的影响。结果 采用加速型IGV使得风扇流道内通流能力增强,叶片尾缘气流延缓分离,下游流动更加均匀;随着进口气流加速程度的提高,设计工况点全压效率基本呈单调递增的趋势;相比无加速IGV风扇,当IGV加速程度为1.1、1.2时,在设计工况点,风扇压力系数提升百分比为1.61%,1.24%,效率分别提升了3.49%,5.05%;IGV的加速程度从1.0增至1.5时,风扇效率提高6.69%。结论 在小型高负荷轴流风扇中,加速型IGV与无加速IGV相比,加速型IGV对风扇压力系数以及效率的提升具有更优的效果,并且IGV加速程度也并非越大越好,当加速程度为1.1、1.2时风性能表现最优,为小型高负荷轴流风扇的研究提供相关设计参考。     

有无外罩时前缘弯掠轴流风扇内流性能的比较

使用FLUENT软件，根据中央空调室外轴流风扇的特点，使用有限体积法，应用三维定常雷诺时均纳维-斯托克斯方程和κ-ε二方程湍流模型，采用SIMPLE算法对前缘弯掠轴流风扇在有无外罩两种情况下的内流场进行数值分析，主要考察了轴流风扇的内部流动状况和对气动性能的影响，将内流计算结果和PIV实验数据相比较，表明计算与实验结果符合较好，从而证明了数值计算的有效性．根据前缘弯掠轴流风扇的内流图谱，指出了其外部性能变化的内流机制，它可为改善风扇性能和降低噪声提供理论依据。     

轴向尺寸限制下的低压轴流风扇自动优化设计

针对空调低压轴流风扇轴向尺寸受限制情况下的自动优化设计问题,基于B样条曲线,采用基元级设计和复合弯掠技术相结合的参数化方法构建轴流风扇三维模型.将轴流风扇叶轮参数化方法、商用数值计算软件ANSYS和第二代非支配排序遗传算法(NSGA-II)耦合.在叶轮轴向尺寸限制下以容积流量和静压效率为目标函数,建立起集参数化建模、网格划分、流场计算和多目标优化于一体的自动优化设计平台.在设计工况下,采用该优化平台对一款低压轴流风扇展开优化设计,并通过数值模拟和实验方法对比分析了优化前后模型的气动性能,结果表明:优化后的轴流风扇减小了轴向尺寸,在设计工况下实验流量提升10.4%、静压效率增加1.7%,具有较宽的工作范围,并且减弱了叶尖涡的强度,提高了通流能力.     

低压轴流风扇性能的改善

在轴流叶轮常规准三维设计方法的基础上,采用前缘弯掠技术,运用CFD/CAD方法对空调器轴流风扇进行耦合设计,并且应用三维纳维-斯托克斯方程和Spalart-Allmaras湍流模型分别对国外样机风扇和新风扇进行了数值分析与性能实验.实验测试结果和内流计算结果符合较好,验证了设计方法的可行性和数值计算的有效性.研究结果还表明,采用大前弯角度和前掠角度的新轴流风扇减小了叶道中二次涡的影响范围,主流区域增大,基本消除了前缘分离现象;在气动性能基本保持不变的情况下,风扇噪声可降低0.5～1.3dB(A级声压级).     

叶根前缘VG对微型轴流风扇性能的影响

为降低微型轴流风扇叶根端壁区域二次流所引起的损失,根据涡流发生器的流动控制思想,提出一种在叶根前缘压力面侧设置微型直板的新型流动控制方法;以某微型轴流风扇为研究对象,采用数值模拟结合实验的方法,重点分析了不同安装角的涡流发生器对轴流风扇气动性能及内部流场的影响;研究结果表明：涡流发生器存在提高风扇静压与静压效率的最佳几何安装角,涡流发生器会对叶轮内部流场产生影响,由涡流发生器所形成的诱导涡与压力侧马蹄涡分支进行掺混,会削弱马蹄涡的强度,在一定程度上抑制了由马蹄涡参与演变成的通道涡的发展,使叶轮流道中流体进行再分配;在宏观方面,结构匹配的涡流发生器可提高风扇的气动性能,当涡流发生器安装角度为15°时,在风扇高效运行区间内同原型风扇相比,安装涡流发生器的风扇其静压最多提高8％,静压效率最大可提升2.4％。对于大轮毂比微型轴流风扇,由通道涡所引起的二次流损失不容忽视,同时在对叶轮进行设计优化时应重视叶根端壁处的结构设计。     

Bezier函数型弯叶片的轴流风扇气动性能研究

为了研究轴流叶片前缘段保凸性对风扇性能的影响,采用Bezier曲线对某空调开式轴流风扇叶片子午面进行参数设计,结合大涡模拟中声类比积分求解方法,对轴流风扇原型叶轮及改进新型叶轮进行三维非定常流场计算.两种叶轮结构的内流分析表明:在相同流量下,新型叶轮涡度分布小于原型叶轮,流场性能较好.最后通过实验测试,得到了不同转速下的流量及总声级曲线图,发现改进后叶轮具有较好的外部特性,并能有效降噪1.1 dB.     

基于涡量分析方法的轴流风扇结构优化设计

为研究涡量分析方法在轴流式冷却风扇优化设计中的应用,首先建立轴流风扇气动性能参数与周向涡量的直接数学物理关系,发现叶片表面平均周向涡量与风扇静压呈正相关;然后基于一款实例轴流冷却风扇,详细阐述了涡量分析方法步骤,建立了风扇管道数值计算模型,并从涡量角度指出了该款风扇的优化设计思路.结果表明:根据负周向涡量的分布,在风扇叶片表面增加导向筋,可以有效隔断负周向涡量的发展,提高平均周向涡量;利用涡量分析方法,合理设计风扇叶片压力面空气导向筋的形状、轴向高度及其厚度,可有效提高风扇气动性能;优化前后实例风扇测试结果最终验证了涡量分析方法可辅助于轴流冷却风扇的优化设计.     

轴流压气机转子内三维湍流流场计算

应用高雷诺数ｋ－ｅ湍流模型进行了轴流压气机叶轮内三维流动的计算．使用ＳＩＭＰＬＥ型算法求解了全三维雷诺平均质量加权Ｎ－Ｓ方程．对流项采用了高阶精度的上游加权近似和ＴＶＤ类型的ＭＵＳＣＬ差分格式．采用非正交适体坐标和同位网格系，速度的协变物理分量被选作为独立求解变量．为了消除非物理的压力和速度振荡，对界面上的逆变速度分量采用Ｒｈｉｅ和Ｃｈｏｗ动量插值方法．求解中考虑了周期边界条件和运动壁面边界条件．对两个轴流叶轮进行了计算，计算结果表明全三维湍流计算能有效地预测轴流叶轮对道内及无叶间隙处的分离，以便改进气动设计、几何设计以提高轴流压气机的性能．     

对旋轴流风扇级间非定常速度场实验研究

通过单斜丝热线风速仪一种较精确的校准和测量技术,对某个对旋轴流风扇的级间速度场进行了动态实验研究,并揭示其级间非定常效应的独特规律:下游转子的非定常位势流作用在对旋级间流场的周期性非定常影响中占主导地位,而上游转子的叶片尾迹影响则处于次要地位,级间径向速度的大小则主要与前级转子叶尖区和叶根区的二次流动旋涡强度有关.该发现对对旋轴流压缩系统非定常流动的机理探索有创新意义.     

车用硅油风扇离合器的设计与试验分析

硅油风扇离合器具有节能、降噪、保持发动机水温、提高发动机寿命等优点．对影响硅油风扇离合器性能因素进行了分析，并对影响离合器性能的重要结构尺寸进行了优化设计．开发了一种硅油风扇离合器并对产品进行了台架试验和试验分析．试验结果表明，该产品具有较好的温度响应特性和较低的功率消耗，达到了设计目的．     

特征不同的两种扇三角洲相识别与对比

根据构造背景、海平面升降变化、沉积特征等的研究,在琼东南盆地渐新统崖城组中识别出特征明显不同的两种海洋扇三角洲相。靠山型扇三角洲相紧邻高地物源区,发育于盆缘断层下降盘坡度较陡的斜坡区,沉积物往往很粗,分选较差,粒度概率曲线多呈弧形或一段式斜线形,常见重力流成因的递变层理和块状层理,表明沉积水动力以重力流作用为主,兼有牵引流作用。靠扇型扇三角洲相以紧邻陆上冲积扇为特征,通常发育于盆缘断层下降盘坡度相对平缓的斜坡区,沉积物一般较粗,分选较好,粒度概率曲线以两段式和多段式为主,常见牵引流成因的各种交错层理、平行层理和砂纹层理,表明沉积水动力以牵引流作用为主,兼有沉积物重力流作用。靠扇型扇三角洲相砂体的储集性能优于靠山型扇三角洲。盆地边缘斜坡较陡和海平面较高,有利于靠山型扇三角洲相的发育;当盆地边缘斜坡较平缓和海平面相对较低时,则有利于靠扇型扇三角洲相的发育。随盆缘斜坡坡度和海平面升降变化,这两种扇三角洲相可以互相演替。     

史115浊积扇的展布规律及其控制要素

针对目前浊积扇的沉积模式主要借鉴Walker扇模式存在一些不足之处,没有考虑外部因素,如海平面升降变化、构造作用等对浊积扇的控制和影响作用。以东营拗陷中西部的史115浊积扇为例,分析了构造作用、湖平面升降、沉积物供给、古地貌等要素对浊积扇的发育的控制作用。研究发现：构造作用、湖平面变化控制了可容空间的产生,沉积物供给导致可容空间减少,从而控制了浊积扇的发育;浊积扇的展布也受到沉积时古地貌的重要影响,各种要素的综合作用控制了浊积扇的形成与展布。对构造运动频繁的陆相断陷盆地的浊积扇研究具有参考价值。     

矿用BKY63—11型轴流式局部通风机转速噪声关系的研究

轴流式局部风机的噪声由多个噪声源合成,本文导出了BKY63-11型轴流式局部通风机转速—A声级的综合表达式,经验证表达式符合实际。同时对该风机的主要噪声源进行了分析。     

福建沿海扇三角洲沉积作用和沉积环境

山间洪流是福建省福清市大丘海岸扇三角洲的沉积条件之一，波浪、潮汐和沿岸海流是改造该扇三角洲沉积的主要动力，潮差引起的海平面升降变化控制了洪流和海水之间的相互作用．大丘山间顺直小河流-海岸扇三角洲沉积环境由陆上、海岸过渡带和潮下带的前扇三角洲组成．对该区扇三角洲沉积环境和沉积特征的研究有利于古代扇三角洲研究和扇三角洲油气勘探与开发．     

内蒙阿南凹陷中生代储层沉积特征和地质模式

二连盆地位于内蒙中部,是中国陆地上11个大型沉积盆地之一。43个凹陷和21个凸起形成凹凸相间的构造格局,4个高产油田位于阿南凹陷中。有正常湖泊、冲积扇(锥)-沿岸水下扇、冲积扇-辫状河-扇三角洲、扇三角洲(沿岸水下扇)-湖底扇、风暴流-重力流、湖坪-砾屑浅滩、滨浅湖滩、沼泽化冲积平原-小型湖泊、火山喷发等9种沉积体系。其中沿岸滩坝、扇三角洲前缘和沟道浊积岩是主要含油气岩系。     

惠民凹陷下第三系沙河街组基山砂体成因及石油地质意义

对惠民凹陷的地震、测井、岩心、重矿物及粒度资料进行了综合分析,总结了惠民凹陷下第三系沙河街组三段中上部临商地区基山砂体的沉积特征、物源、古水流、砂体展布、成因及石油地质意义。基山砂体物源来自北部埕宁隆起,是一套洪水重力流成因的深水浊积扇砂体,属扇三角洲—沟道—深水浊积扇沉积模式,砂体呈扇形展布,分别向东、西、南３个方向尖灭,具有丰富的油源,可形成良好的岩性尖灭油气藏,可以作为重点勘探目标     

湘潭钢铁厂炼铁分厂煤粉制备系统阻力损失测试及节能改造

本文对湘潭钢铁厂炼铁分厂煤粉制备系统每个单元与阀门的实际阻力损失值进行了测量,测量结果表明,该系统运行总效率低于30%,本文通过对实际阻损值进行分析研究,提出了用一台风机代替目前两台风机串联运行的技术改造方案,改造后,取得了较好的经济效益。图2,表2,参3。     

辽河盆地宋家洼陷上侏罗统扇三角洲和浪控三角洲

宋家洼陷是辽河盆地西部凸起上的一个 NE向小型断陷。通过岩芯研究 ,发现洼陷中上侏罗统属扇三角洲成因 ,而扇三角洲的前缘受高能湖浪作用发育典型的浪控三角洲。浪控三角洲的平原部分以分流河道和含植物根系和生物扰动构造的泛滥平原沉积为特征。河口坝相以含砾粗砂岩为代表 ;滨滩 -上滨面为含粉砂条带的粗砂岩 ,沙质前积斜坡为平行纹层状细砂和粉砂岩 ,这些条带和平行纹层属破波区和激浪带冲洗层理成因 ;泥质前积斜坡为夹粉砂的泥岩。当湖泊向盆地中退缩时 ,边缘扇三角洲可暴露于水面上 ,经历古土壤化过程 ,故对扇三角洲的定义 (“伸入静水体中的冲积扇”)不能机械地理解。     

一种新型冷暖风机电路的分析、设计和计算

从最佳设计方式和高可靠性角度出发,讨论和研究了新型冷暧风机电子控制电路的分析、设计和计算.     

胜坨地区沙四上亚段砂砾岩类型及储层特征

综合地震、测井、录井、岩芯、薄片及粒度等资料,对东营凹陷胜坨地区沙四上亚段砂砾岩体的沉积特征、成因类型及储层特征进行了研究。胜坨地区沙四上亚段砂砾岩体具有较低的成分成熟度和结构成熟度,粒度概率累积曲线包括上拱形、低斜两段式和低斜多段式等类型,叠覆冲刷、滑塌变形、泥岩撕裂屑、重荷模与火焰构造等反映重力流沉积特征的沉积构造十分发育。砂砾岩体的主要类型包括靠近物源的近岸水下扇、远离物源的湖底扇以及断槽中发育的沟道浊积岩;储层以近岸水下扇和湖底扇的辫状水道砂体物性最好,储集空间以次生孔缝为主,孔隙结构主要表现为中孔中细喉型。