王君
,
查海滨
,
张晓慧
,
章大海
工程热物理学报
提出一种用于涡旋流体机械的渐变壁厚且渐变啮合间隙的涡旋齿型线,由变径基圆渐开线及其法向等距曲线组成;其特点是:从中心齿头到外圈齿尾涡旋齿壁厚逐渐减小,所形成的压缩腔在通向排出口方向存在啮合间隙;可用于气液混合增压或喷液气体压缩,防止压缩过程中出现压缩腔内气液介质压力骤增的问题;与等壁厚涡旋齿相比,该涡旋齿应力分布合理、涡旋齿变形小.将该涡旋齿应用于气液多相混输,通过数值模拟得到其工作腔的压力场、速度场的分布规律;分析了气液比、出口压力和转速对工作过程的影响.将介质压力场分布作为边界条件,得到了该涡旋齿在介质压力作用下的应力分布和变形规律.
关键词:
涡旋多相泵
,
型线
,
流场模拟
,
应力变形
孙璐
,
章大海
,
曾敏
,
王秋旺
工程热物理学报
本文对开槽前扩孔及在此基础上加30°、45°和60°不同角度复合角的气膜冷却结构进行了数值模拟,计算了指定冷却壁面的温度场分布以及冷却效率.结果表明:引入复合角后,能够改善冷却气膜在壁面的横向分布,复合角越大,气膜分布越均匀.在高吹风比下,复合角结构能够产生较大的气膜覆盖范围和较好的冷却效果.
关键词:
气膜冷却
,
开槽前扩孔
,
复合角
王君
,
张娜
,
刘凯
,
徐书根
,
章大海
工程热物理学报
为了更准确地计算涡旋压缩机涡旋齿的应力和变形，提出一种基于流场模拟的应力变形计算方法。通过对涡旋压缩机工作过程进行气体流动的数值模拟，得到其压力场和温度场分布。将流场分布作为载荷边界条件进行涡旋齿的受力变形计算，得到涡旋齿在气体压力、热载荷及其同时作用下的应力分布和变形规律。分析了涡旋齿的径向变形和轴向变形，讨论了不同主轴转角下的涡旋齿应力和变形，比较了动涡旋齿和静涡旋齿的变形。结果表明：在压缩结束时刻动涡旋齿的应力和变形最大，最大应力位于齿头根部，最大变形位于齿头顶部。
关键词:
涡旋压缩机
,
流场模拟
,
涡旋齿
,
应力分布
,
变形规律
王君
,
姜希彤
,
刘凯
,
查海滨
,
章大海
工程热物理学报
分析了爪式流体机械的吸气、压缩、排气和混合过程的工作特性,对爪式流体机械工作过程中具有移动边界、包含啮合点和封闭工作腔的气体三维非定常可压缩流动进行数值模拟;得到各个时刻工作腔内的压力场、温度场和速度场的分布规律;得到吸气和排气过程中,吸气口处和排气口处的气体速度场变化规律.针对现有带尖点的爪式转子的不足,构建了一种新型圆弧爪式转子,改善了爪式转子的密封性能、受力变形和吸气性能,扩展了爪式流体机械的应用领域.
关键词:
爪式流体机械
,
工作过程
,
数值模拟
,
爪式转子型线
章大海
,
曾敏
,
罗来勤
,
王秋旺
工程热物理学报
本文采用数值模拟方法,对带有供气腔和冲击腔的旋转通道内的流动和换热进行了研究,获得了旋转时叶片前缘冲击孔流量系数以及冲击靶面平均Nu数的变化规律.计算结果表明,旋转作用所产生的哥氏力改变了冲击孔的流量系数值,转速越大,哥氏力作用就越明显.流量系数随着旋转雷诺数和出流比的增加而增加,随着入口雷诺数的增加而降低.旋转对冲击靶面的平均Nu数的影响不明显,只有在较高转速时, Nu数才随着转速的增加而稍有增加.
关键词:
旋转
,
哥氏力
,
流量系数
,
换热系数
