径流式透平叶轮内部三元流动的计算方法及其特性分析

基于Ｄｅｎｔｏｎ对置差分格式，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抱略了流面厚度的变化，相应的流运输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性能有较大幅度的改善。     

轴流泵,径流泵及混流泵流线型叶轮三元解析设计方法

在三元圆柱形坐标系中求解叶轮泵内流体连续方程,运动方程及能量方程,得到相对速度的分布及流面的解析表达式,再按照流面形状设计轴流,径流和混流泵叶轮轮盘及叶片。     

轴流泵、径流泵及混流泵流线型叶轮三元解析设计方法

在三元圆柱形坐标系中求解叶轮泵内流体连续方程、运动方程及能量方程,得到相对速度的分布及流面的解析表达式,再按照流面形状设计轴流、径流和混流泵叶轮轮盘及叶片,消除泵内紊流及滞止流,改进叶轮的流体动力学特性并提高泵效率．此方法在混流形叶轮血泵应用后,成功解决了叶轮泵破坏血液的难题．     

径流式叶轮三元流动计算分析及改型讨论

应用准正交面方法编制了一个通用程序对上海交通大学生产的50马力消防泵用小燃气轮机装置的离心压气机及向心涡轮进行了三元流场计算。文中提出了判别叶轮流场好坏的准则。根据压气机叶轮流场的计算结果表明,其气动性能尚有待改进。提出了压气机叶轮的一些改型措施。向心涡轮的流场计算结果表明,该叶轮气动设计是良好的。另外,也进行了计及熵梯度变化时的叶轮流场计算,由于考虑了沿盘盖方向的损失变化,其计算结果看来更符合实际情况。     

高比转速混流泵叶轮设计方法

基于二元理论，用FORTRAN语言编程实现了高比转速混流泵叶轮的水力设计．给出采用流线迭代法求解轴面流动，应用逐点积分法进行叶片绘形，在轴面上进行叶片加厚和在保角变换平面上进行叶片头部、尾部修圆的基本理论和方法；讨论了轮毂比、速度矩分布函数、叶片进出口边位置等对设计计算结果的影响．该方法有效地提高了设计效率，具有设计计算精度高、得到的叶片表面光滑、叶片表面数据齐全、便于数控机床加工制造等特点，为高比转速混流泵系列叶轮的研发提供了一个平台．     

混流泵叶轮二元设计方法的研究

本文讨论了用二元理论设计混流泵的方法.应用该理论设计了比转数为500的蜗壳式混流泵.试验结果,泵的性能达到了设计要求.     

对径流式小水电站装机设计的思考

近两年,通过对我县小水电站规划设计,在进行电能计算及装机容量选择时,参阅了大量资料并结合实际情况分析与业务探讨,对其有了更加深刻的认识与理解。基础资料、数据的收集与参数、系数的正确取值是设计合理的前提。     

轴流式叶轮机械叶型的参数设计方法

提出了一种快速实用的叶轮机械叶片型线的设计方法．通过调整反映叶型中弧线和叶片厚度特征的１２个参数，即可生成光滑的叶型．各个参数对叶型的控制作用十分方便、灵活．实例说明文中所采用的双三阶多项式模型能够很好地对叶轮机械叶型进行模拟．该设计方法与粘性数据值计算技术相结合，可以可靠地设计出高性能的叶型，具有较高的工程应用前景     

径流叶轮静态和固有频率的三维有限元分析

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Ratran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。     

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

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。     

离心泵叶轮叶片轴向切割设计方法研究

工程中普遍存在离心泵实际流量高于输水系统所需的情况,通过数值模拟研究平移叶轮前盖板对离心泵性能的影响,结合理论推导出平移前盖板改变离心泵扬程的换算公式,实现减小叶轮出口宽度及其工作流量达到泵站节能的目的.研究结果表明:切割叶轮外径与平移叶轮前盖板均会降低离心泵工作扬程,不同的是,前者使H-Q曲线整体向下移动且下降幅度较大,而后者H-Q下降幅度较小,能在小流量工况维持较高的扬程;平移叶轮前盖板后能抑制小流量工况下叶轮内回流旋涡的发展,离心泵效率有所上升,更适合多泵并联工作的场合,具有一定的工程价值;离心泵扬程随前盖板平移而变化的换算公式可以相对准确地预测较小叶轮前盖板移动量时中比转数离心泵0.8~1.0倍设计工况范围内H-Q曲线的变化.     

低比转速离心泵叶轮的水力设计数值方法

低比转速离心泵叶轮因扬程高、流量小、流道长而使内流状态复杂,其水力设计普遍采用基于相似理论的方法,叶轮水力性能高度依赖叶轮模型和设计者的经验.综合考虑相似理论设计经验成熟和叶轮空间流动理论设计的优势,采用二元流动理论,应用准正交线法绘制轴面流网,结合欧拉能量方程,进行轴面速度的迭代计算,根据轴面速度的分布要求,不断优化...     

低比转速径流式水轮机的流动研究及设计

非常规水轮机通常采用低比转速径流式，这种型式水轮机在国民经济建设各领域的应用越来越多，但人们对这种水轮机的研究还很少．因而针对这种水轮机如何确定流量很小等特殊条件下的导水部件型式，以及如何正确地认识导水部件内部及其到转轮前的流动状况等关系到设计参数的实现和能量性能优劣的问题，进行了理论分析、流动模型假设、结构设计，并选择了若干种方案进行能量试验验证．试验结果表明：作者采用的导水部件及流动模型是合理的，设计方案是正确的，为同类水轮机的研究、设计作了有益的探讨．     

前向叶轮的流动模型及其设计计算方法

本文第一部份论述了离心式叶轮的流动模型，第二部份介绍了对应的设计计算方法，该文从理论上与实践上回答了前向叶轮也可获取高效的原因与途径。     

基于正交设计方法的混输泵叶轮优化设计

以自主研发并取得外特性试验数据的第三代混输泵叶轮为基础,应用L_9(3~4)正交表,以混输泵增压和效率为考查指标,对混输泵叶轮进行4因素3水平的正交设计,获得9组参数组合.采用雷诺平均数值模拟方法,对正交设计中每种组合进行性能预测,分析得到一组最佳的参数组合作为优化后的叶轮参数,然后设计出与优化后叶轮配套的导叶,即得到一套优化后的增压单元设计参数.分别建立优化前后混输泵增压单元的计算流场,并对二者进行数值模拟计算.结果表明:优化后增压单元内流场特性相比优化前得到明显改善,增压提高约14.97%,效率增加约8.07%.     

中比转速无过载多级离心泵的叶轮设计方法

为达到中比转速多级离心泵无过载性能的要求,在无过载理论的基础上,根据速度系数法推导出新的中比转速多级离心泵叶轮的无过载设计公式,设计了比转速为89.3和135.0的多级泵叶轮,利用Fluent软件进行模拟计算,并与传统公式所设计的泵叶轮进行对比分析.结果表明:在2个设计实例中,采用所推导的公式设计的叶轮轴功率曲线均出现极大值,功率备用系数K分别为1.13和1.03,从而验证了所推导公式的准确性;与采用传统公式相比,采用所推导的公式设计的2种泵的扬程分别提高了14.0%、7.5%,效率分别提高了2.68%、1.03%,而且能够保证较小的径向尺寸;推导的公式较适用于中比转速无过载多级离心泵的叶轮设计.     

基于辅助线的螺旋离心泵叶轮的水力设计方法改进

基于一元理论的设计方法,类比普通离心泵的设计方法对螺旋离心泵叶轮进行水力设计,通过实例详细介绍设计过程,绘制轴面投影图、轴面截线图及叶片剪裁图等.通过对采用传统方法进行的轴面流线分点所出现的一些问题进行分析,提出离心泵叶轮水力设计的改进方法.改进后的方法解决了流线剪裁图上进口边难以确定以及螺旋离心泵叶轮离心部分轮缘处流线走势不易表现等问题.     

基于CFD的中高比转速离心泵叶轮的设计方法

采用了一元理论和二元理论有势流动规律2种设计方法,对中高比转速离心泵叶轮进行水力设计.采用Flu-ent数值模拟,分别计算叶轮叶片的轴面速度和速度矩,通过分析叶片的轴面速度分布曲线和速度矩分布曲线,验证基于一元理论的叶片轴面速度并非沿过水断面均匀分布,二元理论有势流动设计方法可以设计出叶片内大部分流体满足轴面流动为有势流动的叶轮,但是设计方法尚不成熟.通过CFD计算可以得到泵的特性曲线,采用一元理论设计的叶轮的水力性能好于采用二元理论设计的叶轮,在用二元理论进行叶轮的水力设计中,速度矩分布规律曲线的选取对叶轮的水力性能影响很大.     

敏感水体公路桥梁桥面径流排水系统设计方法

为减轻公路运输事故中危险化学品产生的径流对敏感水体的影响,并净化桥面降雨径流,探索了跨越敏感水体公路桥梁桥面径流排水系统的设计方法,包含了桥梁纵向排水管槽设计和径流收集池设计2个部分内容。根据城市雨水管道设计原理,结合桥面径流排水特征,提出采用半开放结构的明槽作为排水管槽,并依据暴雨重现期为1年的径流量计算桥梁纵向排水管槽尺寸。基于暴雨强度的概念,探讨初期降雨历时及桥面初期雨水径流量的估算方法,并在此基础上提出了径流收集池池容的设计方法。基于桥面雨水径流细小颗粒物的污染特性和桥面事故径流危险化学品的物理特性,提出径流收集池结构的设计方法。并采用Stokes公式并结合沉淀要求的表面水力负荷,通过实例验证了提出的收集池与传统的事故径流收集池容积对初期雨水危险化学品沉淀的效果。研究结果表明:提出的径流收集池包含初期雨水收集池(池1)和危险化学品事故径流收集池(池2),降雨初期桥面径流先进入池1,初期雨水中细小颗粒物在池1中经过充分沉淀去除;当径流超过初期雨水量时,将超量径流引入池2,池2采用廊道式设计且第3道隔墙底部过水,轻密度危险化学品借助密度差被隔离在前3区上部空间,以达到降雨期间危险化学品事故径流收集而减轻对敏感水体污染的目的。该双池结构不仅可保障初期雨水中细小颗粒物在沉淀池中充分沉淀去除,同时,也可有效收集降雨期间危险化学品事故径流,减轻对地表水体的污染。     

水文实测资料缺乏地区引水式水电站的径流计算方法

在径流式水电站规划设计中,如何确定水电站的径流及径流的年内分配是水电站规划设计中进行水能计算和确定装机容量的关键。结合作者做过的工程实例介绍采用参照站法确定新建水电的径流计算。