离心叶轮的设计与试验

本文提出了一种工程上实用的离心风机叶轮的准三元设计法。子午面采用无限多叶片概念,从而可在该面解轴对称问题。回转面的叶片成型,是由选择所希望的负荷分布或给定叶片吸力面速度分布来决定叶片角随半径的分布。     

离心式、混流式三元叶轮的优化设计

本文根据三元流动普遍关系式与离心式叶轮实际气体流动模型,提出了按叶片最佳负荷规律与叶道内附面层不分离准则为约束条件的优化设计方法;研究了叶片中面形状按_A(s)=const与_A(s)=As+B两种扭曲规律变化的三元翼型,分别进行了正反问题的设计计算;给出了程序框图与计算结果.本文还对研制成的三元等厚度翼型叶轮的离心风机作了综合性能试验,试验结果表明,在流量系数为0.193、压力系数为0.55时,风机的全压效率达到了92.6%.     

6—30型风机流场的三维模拟与分析

离心风机在各个工业领域有重要应用,离心叶轮的设计者需要详细了解其内部流场的各种流动现象。本文采用CFD商用软件FLUENT6．1对离心风机内部流场进行了三维数值模拟。计算中采用了标准k-ε湍流模型与非结构化网格。通过模拟发现了蜗舌对叶轮中流动的影响和部分空气在叶轮中的螺旋状流动,捕捉到了离心通风机内部许多重要的流动现象,同时对计算结果进行了分析,对该类风机的性能改进提供了一定的依据。     

风机叶轮的子午面计算

风机叶轮的子午面形状是决定其内部流场的主要因素之一,为此,本文提出了离心式和斜流式叶轮子午面型线的通用几何关系式和计算方法.该法是通风机的计算机辅助设计方法中的一部分,它既适用于对已有风机的验算,又能用于风机叶轮子午面轮廊的设计.     

气固两相流风机的三元计算与实验结果的比较

在单相耦合模型的基础上，采用合适的粒子反弹模型和磨损模型，分析、推导、编制了三元粒子运动、碰撞的程序，并通过离心风机叶轮磨损的可视化实验，有力支持了该三元粒子程序的可靠性，为气固两相流离心风机叶轮的研制提供了行之有效的理论工具     

轮盖开孔的离心风机流场研究

提出的在离心风机轮盖上靠近叶片吸力面处开孔的方法,可利用蜗壳内的高压气体产生射流,从而直接给叶轮内的低速或分离流体提供能量,以减弱由叶轮内二次流所导致的射流-尾迹结构,并可用于消除或解决部分负荷时常发生的离心叶轮的积灰问题.通过对离心风机整机的数值实验发现,轮盖开孔后,在设计点附近的风机压力提高了约2%,全压效率提高了1%以上,小流量时压力提高了1.5%,全压效率提高了2.1%.进一步的流场分析表明,在设计流量和小流量时,由于轮盖开孔形成的射流可以明显改善叶轮出口的分离流动,减小低速区域,降低叶轮出口处的最高速度和速度梯度,从而减弱离心叶轮出口处的射流一尾迹结构.此外,沿叶片表面流动分离区域减小,压力增加更有规律.所提方法可以提高设计流量和小流量下的闭式离心叶轮性能和整机性能,结合其他离心叶轮自适应边界层控制技术,可全面提高离心叶轮的性能.     

前向离心风机蜗壳出口结构的数值优化

对某前向离心风机内部三维非定常流动进行了数值计算,重点研究了蜗壳出口的3个结构参数--蜗壳出口扩张角、叶轮的露出长度以及蜗舌间隙对风机气动性能及气动噪声的综合影响.通过响应面方法对数值结果进行二次回归拟合,得到3个结构参数与风机效率和A声级间的函数关系,并进行了优化分析.数值结果表明:叶轮露出长度和蜗舌间隙对风机效率和A声级影响较为显著,通过优化能够在保持风机效率基本不变的情况下使A声级降低9.4 dB.将可靠的CFD数值技术与响应面方法结合起来用于指导离心风机的改进及试验设计是可行的.     

内藏电动机形状对前向多叶离心风机性能的影响

为进一步提高风机产品的效率、降低噪声,对内藏电动机式前向多叶离心风机,用3种可伸缩套筒模拟内藏电动机进行了负机性能实验,利用5孔探针对叶轮出口流场进行了测试,并分析了内藏电动机引起风机性能变化的原因。研究结果表明,电动机长度、外径、头部倾角对风机性能和噪声有较大影响,而内藏电动机引起叶轮内部流动损失增大、叶轮水力效率降低是影响风机性能的主要原因。     

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.     

离心通风机内部流场数值模拟

为降低离心通风机的能耗,在不同体积流量参数条件下应用Fluent软件对WDLH-450型离心通风机内部流场进行了数值模拟,得到风机效率、总压力和叶轮功率等数据.结果表明,总压力和效率等性能参数的模拟结果与实验测量数值非常吻合,验证了数值模拟的正确性.由于风机叶片为不规则几何体,使得风机在工作时内部流场非常复杂,叶片旋转时会产生不规则的气流,形成蜗壳区域气体的二次流动和叶轮前盘区域的涡流,造成叶轮和蜗壳区域流动能量的损失.同时,各叶轮流道的流场由于气流流动分布的不均匀性而存在压力不对称的现象.     

叶片式水力机械水力设计模型研究

对叶片式水力机械的水力设计模型进行了深入的对比研究。结果表明：考虑来流有旋、叶片有限厚及叶片力作用的准三维和全三维设计模型与实际流动更为接近，设计的转轮叶片能够满足设计者给定的设计参数，提高了水力设计的可靠度，是水力设计的理想模型。     

矿山开采沉陷GIS三维可视化基础构建

GIS三维可视化为矿山开采沉陷模拟计算提供一种认识和理解地理信息的新方法。阐述了OpenGL的概念、特点和基本功能,探讨了一种建立三维地层信息的数学模型,研究了VC 6.0与OpenGL结合进行三维可视化的开发基础结构,为矿区GIS三维可视化的进一步开发提供基本的OpenGL环境。     

三维谐振子与三维氢原子的能级对应关系

通过特殊方程间的相互转换,将三维谐振子与三维氢原子的本征值方程转换为具有相同形式的两方程,从而比较得出它们波函数及能级之间的对应关系.     

AutoCAD 环境下弹簧模型的三维实现

针对不同的使用者,在进行弹簧类零件绘制时,可以采取不同的方法来实现它们的三维造型.通过三维多段线,手动完成螺旋线的绘制,也可以通过AutoLisp,使用程序方式实现螺旋线的绘制.为快速、精确地完成弹簧三维建模提供了简便、可行的实现方法.     

井姿态参数的工程算法设计

利用3维加速度计和3维磁通门的数据来计算测井或钻井时的井斜角、井斜方位角和仪器方位角等井的姿态参数已经相继在地层倾角测井仪、高精度连续测斜仪和随钻测量系统中得到了应用。本文从工程实现和实时处理的角度提出的一种算法具有运算速度快和精度较高的特点。实现该算法的设奋已装配到有关仪器上开始为油田服务。     

中药材三维组织结构的表面重建技术

研究了由中药材的连续截面图象重建其三维组织结构并进行三维显示的技术。利用模式识别技术对手理建对象中的不同结构进行识别和匹配;采用三菜平面逼近法生成物体的三维表面。根据重建过程生成的三维数据结构在ＳＧＩ图形工作站上提供线框模型显示和光照模型显示以及灵活多样的观察方式。文中提供的三维重建和显示方法有助于对中药材各种组织结构的立体形态的观察和研究,并且适用于生物医学图象处理领域。     

基于建构主义的可视化研究

探索性地提出基于建构主义的可视化方法，基于建构主义确定可视化目标，采用可视化技术对目标进行交互式动态绘制，从而产生具有良好认知意义的可视化软件．其核心在于确定可视化目标和可视化映射模型．针对可视化对象及其行为，就如何基于建构主义依赖可视化目标确定可视化映射模型给出了解决方案．通过实践，总结了可视化软件的评价原则．     

三维传热对推力轴承温度分布影响的研究

针对油膜和瓦体界面上边界条件不确定的对流－导热耦合问题,对推力轴承的油膜和瓦体系统,构造了相应的三维传热计算数学模型,提出了在界面上分区实施温度连续和热流密度连续的逐步迭代求解方法,并对推力轴承的油膜温度分布和瓦面温度分布进行了分析研究。研究表明：三维计算不仅能揭示油膜层与层之间的温度变化关系,同时还能准确地反映瓦面实际温度分布。     

利用VRML和Java实现三维交互研究

构建基于WEB的虚拟实验室可以解决远程教育中的技能培训问题,虚拟现实技术可以生成三维逼真的虚拟环境,广泛应用于虚拟实验室中。介绍了VRML和Java技术的基本概念,利用它们进行三维交互的原理,并对三维实体的动态实现,动画的实现及声音的实现作了详细分析。     

表面粗糙度三维表征参数的研究与测量

本文在参考了一维、二维粗糙度评定参数的基础上．提出了几个表面微观轮廓的三维评定参数。研究了相应的数学模型、推导了平均平面的计算方法和三维参数适合于计算机直接运算的数学模型。探讨了实现测量的方法与装置，并通过实测数据证实了这些参数的实际意义。