离心风机三维流场CFD模拟分析

采用FLUENT软件,应用标准k-ε湍流模型和混合网格,采用分离隐式求解器,对某离心风机三维流场进行了CFD数值计算分析。计算表明:虽风机内部流场速度分布比较均匀,无明显的漩涡、二次流等出现,但风机内部流场顺畅性不佳,有待改进。     

离心风机变工况流场分析

本文采用CFD商用软件FLUENT6．1对离心风机在不同工况下的内部流场进行了三维数值模拟,通过对比不同工况下离心风机内部流场的情况,找出不同工况下离心风机流场的变化,发现了叶轮入口正预旋受到蜗壳结构影响和不均匀性,小流量情况下空气流动受蜗舌影响显著。对减小流量变化对离心风机的影响,拓宽离心风机的工作范围的研究提出了一些建议。计算中采用了标准k-ε湍流模型与非结构化网格。     

微型离心风机内部流场的三维模拟与分析

采用修正的k-ε湍流模型对某一微型离心风机内部流场进行三维数值模拟,其结果与试验结果的对比表明,数值模拟具有较好的准确性和可信度.通过对数值模拟结果的分析捕捉到了风机内部许多重要的流动现象,发现压力和速度的分布具有明显的不对称性,靠近出口处更加显著.同时还发现风机出风口的流量和流速的分配也很不均匀.     

离心风机CFD模拟分析

结合国内某离心风机,在分析其结构特点性能的基础上,建立了离心风机的有限元模型,并借鉴国内外的风机技术标准和风机入系统后运行状态,分析了风机内部流场情况以及双出风口空气流动情况并得出了结论。     

多翼离心风机跨叶轮流动数值模拟研究

为准确模拟多翼离心风机各工况内流特性,将定常和非定常数值计算的结果与试验数据进行了对比,结果显示:非定常计算的结果比定常计算更准确,收敛性也更好.对于高效工况及大流量工况,定常计算足以准确预测风机的性能;但对于小流量工况,则须进行非定常计算以捕捉可靠的流场.不同工况下风机内流场的进一步分析表明:部分气体在出口背压的作用下,于蜗舌处反向穿过叶道并在下游重新进入叶轮形成跨叶轮流,其规模和强度随风机流量的减小逐渐增强.该跨叶轮流动不仅封锁住部分叶轮段,改变叶轮进出口处的压力脉动特性,还进一步影响风机进气室内的流动状态.     

离心风机三元叶轮优化设计及实验研究

本文以两族相对流面的三元流动通用理论为基础,论述了流线曲率法在离心风机三元设计中的应用,同时依据离心叶轮的进、出口流动状态,子午面压力平衡原则,回转面叶片加载规律,详细论述了离心叶轮的几何参数优化准则,子午面和回转面通道的成型准则。对5-29№5.5离心通风机叶轮进行了三元优化设计,并和原一元风机一起进行了实验研究,结果表明,三元风机效率比一元风机平均提高5％,高效工况范围(>80％)拓宽近30％。     

离心风机涡流噪声的研究

随着人们对噪声危害的认识,许多学者都在从事这方面的研究.据国内外文献,大部分的研究工作着眼于蜗舌处(由于蜗舌的存在对叶轮出口气流的干扰所形成的旋转噪声),至于对离心风机涡流噪声研究则为数不多,且基本上也都是仅仅从试验的角度定性地加以分析、研究.这是因为离心风机中的流场(无论是叶轮,还是机壳)通常是一个很复杂的三元流场,至今人们尚不能从理论上求得离心风机合乎实际情况的流场解.     

风机封闭系统内噪声模拟分析

风机系统工作时的一个突出问题是其进风口与出风口产生的噪声。由于风机流场非常复杂,以及实验成本、条件等限制,基于CFD的理论逐渐成为风机噪声估计的重要方法。通过对风机及其冷却系统构成的封闭系统的原理性台架进行数值建模和仿真,判断出风机主要气动噪声源的位置和种类,提供一个可供参考的信息。结果表明:风机出口腔体内部非定常压力波动强度最大。     

离心风机叶轮内固粒运动轨迹及磨损量计算

计算了离心风机叶轮内的气固两相流动。针对叶轮进口处气固两相在不同条件下的计算结果进行了比较，并指出：计算叶轮内两相流动时，应先计算其前置元件的流场，从减轻叶轮磨损的角度来说，改善叶轮前置元件的结构尺寸是一种有效途径。     

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.     

转速对锥体叶轮离心风机的性能和噪声影响的试验研究

本文对锥体叶轮离心风机进行了研究，测试了不同转速下风机的性能和噪声，测试结果表明，当转速改变时压力和流量值与按比例定律计算得到的理论值基本一致，但在较低转速下运行时，功率和效率低于理论值，而且转速越低，差值越大，文章从理论上分析了实测结果不完全与比例定律相符合的原因，并建立了此种离心风机转达与噪声间的关系式。     

带长短叶片离心叶轮的三元流场

一、带长短叶片叶轮流场的解题思路有关流场计算公式作者在[1]已有详述,本文从略。1.解题关键(1)短叶片分流面S_2~*的确定要找到这个特殊的分流流面S_2~*(图1),它在短叶片前P点处自动一分为二,分解成     

离心风机气动噪声的数值预测

介绍了一种开口薄壳体边界元方法,该方法的系数矩阵小于以前的方法,能够降低计算成本.将该方法应用在离心风机的噪声预测中并考虑了蜗壳对声波反射和散射的影响.首先利用RANS方程和标准k-ε模型求解离心风机内部的非定常流动,获得声源项信息,然后采用快速傅里叶变换将源项的时域信息转换为频域信息,最后采用开口薄壳体边界元方法预测风机的气动噪声.数值计算和实验测量结果表明,由于该方法考虑了蜗壳反射和散射的影响,对风机基频及其2次谐波的声压级具有较好的预测精度,但对高频声的预测结果仍不是很满意.     

离心泵闭式叶轮流场模拟研究

为了求解叶轮流场模拟中的相对流体速度,选取二叶叶轮为研究对象,基于NX软件对所选二叶叶轮进行三维建模,从而得到二叶叶轮流场部分的三维模型,并确定二叶叶轮的性能参数。基于Gambit软件对二叶叶轮流体部分进行网格划分,将划分后的流体部分导入到Fluent软件中进行流场模拟,得到流体的绝对速度矢量图,并通过PIV实验得到流体的绝对速度矢量图。基于Matlab软件对流体部分进行编程,将程序以文本的格式代入Tecplot软件中得到流体部分的相对速度。     

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.     

离心风机叶轮子午型线的数值设计

本文以离心风机叶轮为对象,通过理论分析并应用电子计算机,获得了一种对三维设计和一维设计离心风机叶轮子午流道形状均可适用的数值方法。与作图方法相比较,本数值方法能够简捷而准确地获得满足给定子午速度分布的叶轮子午型线。一次上机即可得到多个设计方案,便于设计者优化选择。因而具有很好的工程实用性。     

一种防积灰的离心风机叶轮结构

提出一种能防止风机叶片非工作面积灰的结构，并采用N-S方程和标准的k-s模型方程，得到该结构下离心风机叶轮内部的粉尘浓度分布。结果表明，对于改进后的叶轮，叶片非工作面的积灰仅有原结构的1／3。     

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.     

汽车空调系统离心风机气动噪声数值计算

将Lighthill方程转化为变分形式,考虑声传播在复杂固壁内的反射,折射等,利用有限元方法对某汽车空调系统离心风机气动噪声进行了数值计算.也采用积分方法对其气动噪声进行了计算,此方法采用自由空间格林函数,在求解远场声辐射问题时将其简化为自由空间问题.首先建立离心风机CFD计算网格,通过离散涡模拟计算了离心风机内部非定常流动,通过涡量云图、声功率云图及各处的压力波动曲线分析出主要噪声源为叶片压力面及蜗舌前后部;然后建立气动声学有限元计算模型,分为考虑蜗壳和不考虑蜗壳的情况,计算离心风机辐射噪声.有限元计算结果与积分法计算结果的对比表明:用格林函数的积分解法进行计算时,其所做的简化导致结果产生较大误差,气动声学的有限元计算方法与实际吻合较好.     

复合材料风机叶轮内流场数值模拟

应用粘性流体力学的基本原理,采用专业流体力学软件对复合材料风机叶轮内气流流动进行数值模拟,发现叶轮内气流流动状况不理想,据此对叶轮的叶片进行改进设计,得到了改进叶片设计后叶轮内的流场,改进了复合材料风机叶轮的结构,改善了叶轮内部气流的流动状况,提高了叶轮的气动性能,为研制出高性能的新型复合材料风机叶轮奠定了基础。