GPS40—9F犁屏蔽泵的设计

为提高屏蔽泵的性能和缩短设计周期,在数值模拟的基础上对GPS40—9F型屏蔽泵的屏蔽电机和泵的水力元件进行了设计．利用ANSYS参数化设计语言APDL编写命令流完成磁场模拟过程,并对屏蔽电机的两个模型所计算得到的磁力线、磁流密度分布进行对比分析．对屏蔽泵的水力部件进行三维建模,运用CFX软件对多个不同工况点下的流场进行模拟,分别采用SIMPLER算法及SIMPLE算法进行迭代运算,对比分析了后处理得到的压力云图．结果表明,模型2的气隙磁通大于模型1,说明屏蔽电机设计成细长型更有利于机电能量转换．在相同模型、相同网格条件下,采用SIMPLER算法的计算效率要高于SIMPLE算法,SIMPLER算法具有更好的收敛效果,并将模拟计算结果与试验数值进行对比,验证了数值模拟计算的可行性和准确性．     

漩涡泵内部不稳定流场数值模拟

为了研究漩涡泵内部流场对其外特性的影响,采用RNGk-ε湍流模型和结构化网格技术对漩涡泵内部非定常流动进行数值模拟计算。结果表明,漩涡泵流道内压力变化呈直线分布;流道内纵向漩涡随流量的增大而减小,径向漩涡周期性地脱离叶片被液流带走且随着时间增加而增大;设计工况下,各监测点处压力脉动变化呈周期性分布,从流道进口到出口压力脉动幅值逐步增大;不同工况下,叶片通过频率是压力脉动的主频,其对应的压力脉动幅值随流量增大而增大。     

蜗壳改型设计对多翼离心风机性能的影响

为改善小型多翼离心风机受气体粘性影响导致流动分离加剧的现象,在传统蜗壳型线设计理论的基础上,研究气体粘性力矩对蜗壳壁线分布的影响,并采用动量矩修正方法对其进行改型设计。另外,为真实反映风机内流场分布情况,在标准k-ε计算模型的扩散项中加入粘性应力作用,使其最高计算误差降低至3%。对比分析改型前后风机数值模拟计算和试验测量结果可知,采用修改的k-ε模型进行计算发现改型后风机内旋涡强度减小,蜗壳出口靠近蜗舌处流动分离得到改善。试验结果表明:改型风机出口静压提升约25Pa,最大全压效率较原型机提升约10%。同时,由于蜗壳张开度扩大能够抑制流动分离,使蜗舌附近区域的旋涡强度及其影响区域减小,从而有效地降低了多翼离心风机噪声2.5d B。     

基于数值模拟的微型溴化锂屏蔽泵的性能分析

针对现有单级溴化锂屏蔽泵存在效率低、能耗高的缺点,研究开发了两级叶轮微型溴化锂屏蔽泵。设计两级微型溴化锂屏蔽泵机泵一体结构以及两级屏蔽泵的水力部件,包括叶轮设计、径向导叶和螺旋形涡室组合设计等。利用CFD软件FLUENT,对两级屏蔽泵进行流场模拟,得到了内部流场的分布情况。由此分别以溴化锂和清水为介质进行了性能预测,与设计值进行比对,结果符合设计要求。经样机试验验证,在相同流量下,两级微型溴化锂屏蔽泵比现有单级微型溴化锂屏蔽泵扬程高约1 m,机组效率高约1.6%。设计的两级屏蔽泵的扬程和机组效率模拟值与试验值比较接近,初步验证了模拟可信,设计方法可行。     

基于结构化网格的低比转数离心泵性能数值模拟

针对复杂模型生成的非结构网格质量差、计算难收敛问题,以一低比转数离心泵为例对其进行整体结构化网格划分,将结构与非结构两种不同类型网格导入CFX软件,进行多个工况点下的流场模拟.分析表明,结构化网格收敛速度快、收敛精度高,得到压力云图分布更为均匀,压力更接近设计值,小叶片绕流区分离涡更明显.模拟计算结果与试验数值的对比验证了结构化网格模拟计算值的可行性和准确性.     

多翼离心风机蜗壳改型设计与性能试验

为改善小型多翼离心风机受气体粘性影响导致流动分离加剧的现象,在传统蜗壳型线设计理论的基础上,研究气体粘性力矩对蜗壳壁线分布的影响,并采用动量矩修正方法对其进行改型设计。另外,为真实反映风机内流场分布情况,在标准k-ε计算模型的扩散项中加入粘性应力作用,使其最高计算误差降低至3%。对比分析改型前后风机数值模拟计算和试验测量结果可知,采用修正的k-ε模型进行计算发现改型后风机内旋涡强度减小,蜗壳出口靠近蜗舌处流动分离得到改善。试验结果表明:改型风机出口静压提升约25 Pa,最大全压效率较原型机提升约10%。同时,由于蜗壳张开度扩大能够抑制流动分离,使蜗舌附近区域的旋涡强度及其影响区域减小,从而使多翼离心风机噪声降低了2.5 d B。     

GPS40—9F型屏蔽泵的设计

摘要：为提高屏蔽泵的性能和缩短设计周期,在数值模拟的基础土对GPS40—9F型屏蔽泵的屏蔽电机和泵的水力元件进行了设计．利用ANSYS参数化设计语言APDL编写命令流完成磁场模拟过程,并对屏蔽电机的两个模型所计算得到的磁力线、磁流密度分布进行对比分析．对屏蔽泵的水力部件进行三维建模,运用CFX软件对多个不同工况点下的流场进行模拟,分别采用SIMPLER算法及SIMPLE算法进行迭代运算,对比分析了后处理得到的压力云图．结果表明,模型2的气隙磁通大于模型l,说明屏蔽电机设计成细长型更有利于机电能量转换．在相同模型、相同网格条件下,采用SIMPLER算法的计算效率要高于SIMPLE算法,SIMPLER算法具有更好的收敛效果,并将模拟计算结果与试验数值进行对比,验证了数值模拟计算的可行性和准确性．