Structure and Flow Characteristics of Flat Fan Nozzles with a Single Orifice Formed by a Rectangular Cut

The flat fan nozzle with a single orifice formed by a rectangular cut at the nozzle exit through a semi-ellipsoid blind end was developed. The flow rate characteristic of the nozzle was analyzed. Theoretical analysis shows that the discharge coefficient of the nozzle is a function of the ratio of the projected exit flow area to the cross sectional area of the nozzle input section. Water spraying experiment results show that the discharge coefficient increases with the increase of the ratio of the projected exit flow area to the cross sectional area of the nozzle input section when the rectangular cut depth doesn＇t exceed the distance from the center of the hemisphere to the nozzle end; conversely,the discharge coefficient decreases with the increase of the ratio; for a given nozzle,the discharge coefficient varies with Reynolds number.     

非轴对称静叶对跨声速风扇流场影响的数值研究

为研究非轴对称静叶应用于风扇/压气机中提高畸变条件下工作性能和稳定性的可行性,设计一种非轴对称静叶结构,并将其应用于某单级风扇.通过对均匀进口条件下原型风扇和非轴对称风扇流场进行求解,得到两型风扇的特性曲线,并对两型风扇在设计点工况下流场进行对比分析.结果表明:非轴对称风扇效率在最高效率点附近要高于轴对称风扇,但其稳定工作范围明显小于轴对称风扇;采用非轴对称静叶会增加动叶内的非定常扰动,使工作稳定性下降;非轴对称静叶区域内的角区分离得到明显抑制,流场得到改善.     

基于有限元的转炉煤气风机叶轮静动态特性分析

针对某钢厂转炉煤气风机在运行中出现叶轮裂纹的情况,对裂纹产生的可能原因进行排查。采用有限元分析法,对离心风机进行静态分析和模态分析。静态分析运用材料力学对风机各部件的强度进行校核,结果表明其安全系数满足生产条件。模态分析结果表明,裂纹产生的实际原因为轮盘的三阶振型固有频率与激振频率发生共振。对提出的解决方案经现场运行验证,证实该方案可有效避免风机裂纹的产生。     

离心风机串联吸气临界点的试验

对离心风机单机吸气性能和双风机串联吸气临界点进行了试验研究,绘制了离心风机串联临界曲线。研究结果表明,离心风机串联后,风机临界曲线随固定级风机转速的增高而呈规律性下降;两风机的转速互相影响,单提高一台风机的转速不一定能改善风机的串联效果。本文的研究为离心风机串联运行时的参数选择提供了试验依据。     

宽弦空心风扇叶片流固耦合作用下的疲劳分析

宽弦空心风扇叶片是航空发动机采用的新技术之一.采用间接耦合和直接耦合两种计算方法,对宽弦空心风扇叶片在空气场作用下的结构响应进行了数值模拟和疲劳寿命预测,对比分析了两种方法对叶片寿命的预测结果.结果表明,与间接耦合相比较,直接耦合计算得到的叶片最大应力高出不足10%,两种方法对叶片寿命的预测结果相差很小.在应力放大因子为2的情况下,对比两种耦合方法,叶片的疲劳寿命使用系数几乎为零;在应力放大因子的为3的情况下,同间接耦合相比较,直接耦合随着使用周期的增加,叶片疲劳寿命使用系数也不断增加.     

微型轴流风扇扭叶片设计及其气动分析

通过推导微型轴流风扇叶片出口轴向速度沿叶高的分布方程,提出了一种考虑轴向速度非均匀性的扭叶片设计方法.通过计算流体动力学(CFD)技术,对利用该方法所设计的各种形式扭叶片的气动性能及其变工况时的气动特点进行了数值研究,并比较了工作于自模区与非自模区风扇的气动性能差异.研究结果表明,与自模区的风扇相比,非自模区的风扇压力曲线没有最高压力点,随流量减少压力几乎呈线性增加,且无失速点;效率曲线则显得更为平坦;按刚性涡设计的扭叶片虽效率低,但风压高;提高叶轮的轮毂比有助于提升风扇压力与效率.     

横流风机喘振现象的试验研究

在一定工况下,横流风机在高转速时存在不稳定工作区.本研究在风机试验台上对7种工况,7种转速下的不同压力、风速、流量进行了研究,详细记录了横流风机喘振现象并探讨了工况、转速对喘振现象的影响,为横流风机的正常运行提供了参考依据.     

跨音速风扇转子叶片前缘再造型优化设计

风扇转子叶片在运行过程中由于冲蚀磨损等作用会发生前缘侵蚀现象,以某型大涵道比涡扇发动机钛合金风扇转子叶片为研究对象,开展前缘侵蚀气动特性影响及再造型设计研究,重点分析工作特性曲线及叶尖区域流动特点,叶片前缘采用钝头处理来近似模拟侵蚀对前缘形貌的作用效果,采用NUMECA软件中的FINE/Design 3D模块进行侵蚀前缘再造型优化设计研究。数值计算结果表明,前缘侵蚀会造成风扇转子叶片流量-压比、流量-等熵效率工作特性线整体分别下移0.86%和0.53%,稳定工作裕度下降,叶尖激波结构前移等。经前缘再造型后,风扇转子叶片的气动性能恢复至原始叶片水平。     

基于强化学习的室内温湿度联合控制方法研究

为解决目前风机盘管控制方法仅以室内温度作为单一控制对象且忽略湿度的问题,本文以采用风机盘管加新风系统的北京某办公建筑为研究对象,提出一种基于动作干预的强化学习控制方法对风机盘管的送风量进行调节,以期获得更佳的室内温度和相对湿度联合控制满足率。本文利用TensorFlow部署强化学习算法,在TRNSYS中建立建筑空调系统仿真模型,利用自开发的TRNSYS-Python联合仿真平台对所提算法进行训练、测试和评估。研究结果表明,与传统的通断控制和基于规则的控制方法相比,本研究提出的控制方法可以将室内温度和相对湿度联合控制满足率提高9.5%以上。可见该方法具有工程应用价值,为提高建筑室内热舒适提供了新的研究思路。     

用于风机的变频调速异步电动机高效运行方法

目前应用于风机调速的各种方法中效率最高的是变频调速 ,但它还没有使拖动风机的异步电动机效率达到最高。为实现异步电动机的高效运行 ,提出了一种不同于普通压频比恒定的变频变压方法 ,即在保持频率不变、满足风机所要求转速的条件下 ,通过调节输入电压 ,使异步电动机的效率达到最高。着重分析了异步电动机的运行效率问题 ;从仿真和实验两方面验证了所提方法的有效性 ;给出了电机输入功率和定子电流随电压的变化规律 ;得到了在整个调速范围内使电机效率最高的压频比曲线 (基本上是一条直线 )。