任鹏飞
,
徐宇
,
宋娟娟
,
徐建中
工程热物理学报
本文利用商用CFD软件Numeca针对NREL Phase VI风轮结冰前后进行数值计算,计算包含风速由5 m/s至17 m/s区间各典型工况,并对计算结果进行了气动参数和载荷等相关分析.由此得出结论:结冰可以带来最高达51％的功率损失,同时会使风力机提前失速以及提高了启动风速等;结冰会导致在较高风速下叶根挥舞弯矩急剧增大从而增大叶片叶根强度要求;另一方面由叶片沿展向载荷分布得出结冰对整机影响主要集中在大于90％叶展的外侧区域,该区域是除冰防冰系统主要作用区域.
关键词:
结冰
,
风力机
,
气动性能
,
载荷分布
范忠瑶
,
康顺
,
赵萍
工程热物理学报
塔架与叶片间的非定常相互作用是影响风力机气动性能、机组疲劳载荷和寿命的主要因素之一。本文采用NUMECA商用软件FINETM／Turbo，对上风向型风力机DF90的三维风轮叶片和塔架模型进行非定常数值模拟，详细分析了塔影效应对风力机气动性能的影响。结果显示：塔架的阻碍作用引起叶片载荷的剧烈变化（单叶片载荷波动20％-40％，风轮载荷波动6％-12％），与文献显示的风场试验结果一致。在此基础上从叶片表面压力、载荷和流场细节等角度分析了塔影效应的影响，揭示了三维非定常变化的发生机理，为风力机的设计运行提供参考。
关键词:
风力机
,
塔影效应
,
气动性能
,
数值模拟
杨爱玲
,
唐涛
,
张辉
,
陈康民
工程热物理学报
轴向掠是叶片的径向成型方法之一.本文基于Fluent软件分别对具有前10°、后掠10°和径向0°动叶的三种风扇模型进行了定常流场和非定常流场的数值模拟,然后基于FW-H积分完成了风扇流动噪声的远场辐射计算,研究动叶的轴向掠对小尺寸轴流风扇气动与声学性能的影响.结果表明,前掠叶片和后掠叶片使风扇的全压在大流量工作区域低于0°径向风扇,内效率也略有降低.在气动声学性能方面,研究结果表明前掠不利于本文所研究的微型轴流风扇气动噪声的抑制,但后掠动叶降低了风扇的噪声,相比径向风扇,后掠风扇的远场噪声总声压级约下降1. dB.
关键词:
掠叶片
,
轴流风扇
,
气动性能
,
气动噪声
郭继波
,
马宏伟
工程热物理学报
在低速轴流风扇实验台上,通过对比测量光滑转子叶片、两种表面具有流向沟槽的非光滑转子叶片风扇的气动性能,研究了叶片沟槽面对风扇气动性能的影响.结果表明:(1)在设计状态和小流量状态,采用微槽型非光滑叶片能提高该风扇的流量、降低总压损失和提高风扇总压升;(2)在近失速状态,非光滑叶片使风扇性能下降;(3)非光滑叶片对风扇性能的影响在很大程度上取决于非光滑叶片的沟槽尺寸.
关键词:
轴流风扇
,
非光滑叶片
,
流向微槽
,
气动性能
琚亚平
,
张楚华
工程热物理学报
建立表征离心压气机叶轮积垢分布的粗糙度模型,在叶片表面生成三维、非均匀分布的粗糙带,数值研究干净和积垢状态下叶轮的气动性能和内部流场,并通过敏感性分析,找到对叶轮气动性能影响最大的积垢区域.结果表明:积垢叶轮的多变效率和总压比较干净叶轮均有显著下降;随着流量增大,性能衰减愈发明显;离心压气机叶片前缘靠近叶顶部位为气动性能对积垢的最敏感区域.研究工作为离心压气机的鲁棒设计优化奠定了理论基础.
关键词:
离心叶轮
,
积垢
,
粗糙度
,
气动性能
,
敏感性分析
陈珺
,
孙晓晶
,
黄典贵
工程热物理学报
本文提出了一种通过在叶片前缘前设置微小圆柱来抑制叶片上流动分离的控制方法,并对采用此流动控制方法后的升力型垂直轴风力机的气动性能进行了数值研究.结果表明,在大攻角情况下,翼型前缘前设置微小圆柱可以有效地抑制风力机叶片上的流动分离,得到增升减阻的效果;同时,与传统的升力型垂直轴风力机相比,前缘前设置微小圆柱后的垂直轴风力机在低尖速比下的风能利用率可得到大幅度的提高.
关键词:
垂直轴风力机
,
流动分离
,
气动性能
,
风能利用率
王建礼
,
徐建中
工程热物理学报
本文利用开发的程序,对BEM计算模型中诱导因子的计算方法进行研究.比较分析了已有几种计算方法的优劣,在此基础上提出一种改进的计算方法,并以美国可再生能源实验室(NREL)直径为10 m水平轴风力机叶片气动试验数据为依据,验证了本文算法的准确性和优越性.
关键词:
动量叶素
,
诱导因子
,
风力机叶片
,
气动性能
张伟昊
,
邹正平
,
刘火星
,
潘尚能
,
周颖
,
李维
工程热物理学报
叶型加工和装配的误差可能会对涡轮部件乃至发动机整机的性能产生显著的影响.本文针对某整机环境中的涡轮部件,采用数值模拟结合实验的方法,研究了涡轮叶型偏差对其气动性能的影响.结果表明:在整机环境中,叶型偏差首先导致涡轮部件气动性能的微小变化,而整台发动机的工作点随之改变,导致涡轮部件的来流条件、各级涡轮的转速和速度三角形以及其内部的流动细节均会发生明显的变化,最终叶型偏差对涡轮部件气动性能的影响被显著放大.
关键词:
叶型偏差
,
整机环境
,
涡轮
,
气动性能
李军向
,
薛忠民
,
王继辉
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2008.06.004
设计高性能水平轴风机是如今风机设计的趋势.风机工作环境恶劣,要计算所有因素对风机性能的影响不太现实.本文运用动量理论和叶素理论分析了实度、桨矩角、锥角、倾角和叶片厚度对风轮气动性能的影响.分析表明,风轮气动性能对实度、桨矩角敏感度高,叶片厚度对风轮气动性能影响不大.对敏感参数进行优化设计,有利于风机在低成本情况下提高其性能.
关键词:
气动性能
,
影响因素
,
水平轴风机
,
动量
,
叶素
刘正先
,
吴仲义
,
王桂林
工程热物理学报
针对小流量系数离心压缩机,考察了流体的黏性耗散效应对流动损失的影响程度.通过压缩机模型级的实验测量和数值模拟,分别分析了压缩机级和叶轮在有、无黏性耗散影响下的流动性能.结果表明:当不考虑黏性耗散损失时,压缩机模型级具有较高效率;在黏性耗散效应的影响下,流动的多变效率约降低8个百分点.另外,不同的机壳间隙对多变效率也存在2～4个百分点的影响,但是叶轮总压升则不受黏性耗散效应的影响.结果证明黏性耗散损失是造成小流量系数离心压缩机流道中气流机械能转换为热能,从而使效率降低的重要原因.
关键词:
离心压缩机
,
小流量系数
,
数值模拟
,
黏性耗散
,
气动性能
