高丽敏
,
席光
,
王尚锦
,
倪明玖
工程热物理学报
用时间推进法数值求解相对圆柱坐标系下的雷诺平均N-S方程,模拟高速离心叶轮内部的三维粘性流场.计算是在设计转速9个不同的流动工况下进行的.与实验结果比较了三个不同流量下的轮缘周向平均静压,对典型通道位置截面的子午速度分布与实验进行了定量比较,最后得到了转子在设计转速下的压比和等熵效率曲线.研究结果表明,本文发展的数值方法可较好的预测离心压气机叶轮的性能曲线.
关键词:
离心叶轮
,
性能曲线
,
设计工况
,
非设计工况
,
数值计算
谷传纲
,
王彤
,
刘正先
,
杨波
,
黄建德
工程热物理学报
以离心压气机内部动静部件耦合的非定常流场为研究对象,本文提出了动静耦合统一正命题型式,采用k-ε紊流模型、同步计算动静耦合流场的方法,分别对不同流量工况下离心叶轮与叶片扩压器内部非定常流动进行了数值计算.计算结果与激光多普勒测量结果进行了比较:在设计工况下,离心叶轮与叶片扩压器相互匹配较好,而在非设计工况下,流道内流动趋向恶化.说明计算结果是有一定的可信度;计算结果同时说明,只有采用非定常算法,才有可能较好地描述动静部件耦合的流场.
关键词:
动静耦合
,
非定常流动
,
离心叶轮
,
叶片扩压器
徐立群
,
王志恒
,
席光
工程热物理学报
对某小流量二氧化碳离心压缩机上的迷宫密封添加了逆向辅助密封齿,分别从辅助装置的高度和安装位置两方面对密封性能的影响进行了三维黏性数值模拟分析。结果表明,添加逆向辅助密封齿对密封的性能有很大的改善：齿高厚比为9时,其泄漏损失系数较基本密封齿型的密封结构下降45%;齿偏移量与厚度比值为4时,其泄漏损失系数较基本密封齿型的密封结构下降47.6%。
关键词:
离心叶轮
,
小流量系数
,
迷宫密封
,
辅助齿
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
谢晓冰
,
王彤
,
杨波
,
张斌
,
谷传纲
工程热物理学报
本文根据工程中现有应用比较广泛的某一超低比转数离心鼓风机，设计了一个具有同样流量系数和压升系数的风机模型并进行研究。在一定的参数下设计了3种不同型线的叶片，即前弯叶片、后弯叶片和变厚度前弯叶片，采用实验研究与全三维流场数值模拟相结合的方法分析了不同型线叶片产生性能差异的原因，详细分析风机内部的流动机理，进而为超低比转数离心鼓风机的设计提供有益的参考。
关键词:
比转数
,
离心叶轮
,
叶片型线
,
数值模拟
张楚华
,
谷传纲
,
苗永淼
工程热物理学报
利用非结构化网格上的有限体积法对三维湍流进行了数值研究，提出了不用求解单元顶点处变量值的二阶混合差分格式，既避免了复杂耗时的单元顶点处变量值的计算，又避免了普通差分格式在非结构化网格上易于引起网格界面方向相关性问题。最后利用非结构化网格计算程序，数值求解了一台离心风机内叶轮及无叶扩压器通道内三维相对定常湍流，计算结果与实验值的比较表明速度的计算值与实验值吻合较好。
关键词:
非结构化网格
,
离心叶轮
,
湍流流动
,
数值模拟
李培元
,
顾春伟
工程热物理学报
本文对压比高达11的离心压气机叶轮及扩压器进行了初步设计.针对进口处叶尖马赫数高达1.6的特点,对叶轮进口处的复杂激波结构、轮缘处的低能量区域以及叶轮出口处的流动情况进行了分析.根据叶轮出口处流场分析结果,完成了有叶扩压器的设计,并和无叶扩压器的计算结果进行比较,结果表明所设计的有叶扩压器能够有效地提高压气机效率.
关键词:
高压比
,
离心叶轮
,
激波
,
低能量区
,
扩压器
李想
,
顾春伟
工程热物理学报
本文运用商业软件NUMECA对某离心压气机叶轮进行r数值模拟,并将计算结果与实验数据进行比较,证明数值模拟可以较为准确地预测叶轮整体性能以及内部流动状况.但是,数值计算无法准确模拟近失速工况,并且会夸大低速区的尺度,在模拟大流量点时会产生较大误差.数值模拟结果显示,本文用到的离心叶轮内部有明显的低速区形成,低速区会对叶轮整体性能产生很大影响.另外,本文中也就顶部间隙泄漏流对轮缘低速区的影响进行了探讨,结果表明,对本叶轮来讲,由于叶片数较少,二次流动现象明显,适度的顶部间隙产生的泄漏流能够有效抑制低速区的强度,使得效率反而有所提升.
关键词:
离心叶轮
,
数值模拟
,
低速区
,
顶部泄漏流
李景银
,
梁亚勋
,
田华
工程热物理学报
本文分别对采用常规单圆弧叶片和等减速叶片两种不同型线叶轮的离心风机进行了试验研究,并做了整机全工况数值模拟计算.流场分析表明:应用等减速流型设计的离心风机,其叶轮内部的流动损失小,压力梯度变化更规律,叶轮出口的射流-尾迹结构较弱,出口速度场均匀且最大速度值较低.所以,等减速流型设计的叶轮,其流动损失、扩压损失、出口混合损失以及出口截面突变损失均比较小,效率较高.
关键词:
等减速流型
,
性能试验
,
数值计算
,
射流-迹结构
,
离心叶轮
李景银
,
田华
,
牛子宁
工程热物理学报
本文提出在离心叶轮轮盖与叶片之间开缝,使得叶片压力面侧的高压气体射流到吸力面侧的低速尾迹区,从而直接给叶轮内的低速流体提供能量,减弱了叶轮内由于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积灰问题.对某离心风机整机的数值模拟表明,在设计流量和小流量情况下,叶轮开缝后使叶片表面分离区域减小,整个流道速度分布更为均匀,改善了叶轮内部流场的流动状况,提高了离心叶轮性能和整机性能.研究表明,本方法对于提高离心式流体机械性能是有效的.
关键词:
叶片开缝
,
离心叶轮
,
射流-尾迹结构
,
流场
