对转压气机三维掠动叶优化设计

为探索三维掠动叶降低对转压气机二次流损失的潜力,进一步提高对转压气机气动性能,基于近似函数与遗传算法,针对某对转压气机双排转子在整机环境下进行三维掠动叶优化设计,并对优化前后流场进行对比分析。优化成功的得到了双排“S”形掠动叶,结果表明:三维掠动叶有效改善了双排动叶吸力面径向二次流,减小了吸力面低速区,提高了对转压气机性能,优化工况点整机效率提高0.6%,全工况范围内效率均有所提高；三维掠动叶提高对转压气机效率的根本原因是其对径向负荷分配的重新调整,将叶展下方流动较差区域负荷移至叶展上方,改善流场的同时保证对转压气机负荷不变。      

金牛星^TM-70燃气轮机的全工况特性分析

对金牛星TM-70燃气轮机的工况特性进行了分析,研究了在加速和减速过程中机组的压气机、透平等部件的参数变化情况.考察了压气机、透平与外界负荷达到平衡状态的过程.分析结果有助于管理和操作人员更好地掌握和调控设备运行,为设备匹配和选型提供借鉴.     

轴向间距对压气机稳定性的影响

对低速轴流压气机五个轴向间距下的压气机特性进行了试验.通过试验分析了轴向间距对压气机失速点流量,以及对压气机工作于多团旋转失速流量范围的影响,论证了静子在轴流压气机中具有抑制扰动波发展以及增强气动稳定性的作用.实验结果表明,随着转静子之间轴向间距的减小,静子的增稳作用增强,压气机的失速流量减小.     

双涡轮液力变矩器的涡轮流场数值分析

采用流体分析软件Fluent对D315型双涡轮液力变矩器的内部流场进行了数值计算，并基于计算结果，对不同工况下第一涡轮和第二涡轮的内部流动状况进行了流场分析，揭示出了流动规律．     

带分流叶片离心压气机工作轮气动优化设计

将三维Navier—Stokes方程流场计算、网格自动生成、叶轮几何参数化与数值最优化方法相结合，构成了离心压气机工作轮自动优化设计软件。在几何参数化过程中，将叶片型面和子午面流道均作为设计参数，实现了组合优化。设定目标函数时兼顾非设计点性能，实现了在设计转速下整个流量范围内的气动性能优化。采用所研制软件，对带一排分流叶片的离心压气机工作轮进行了优化设计，结果表明优化后的工作轮在压比变化很小的前提下效率有明显提高。     

纤维在研磨流场区域流动状况的数值模拟

根据纤维的流动特性及热磨机实际工况下的压力参数和设定的动磨片转速,选择一对动/静磨片;将由动/静磨片和磨片间隙组成的研磨流场区域,划分为3个域,对纤维在研磨流场区域中的流动状况进行了数值模拟研究。结果表明:纤维在研磨流场区域中的压力、速度、剪切应力分布,与实际工况中磨片的磨损状况相符;3种参数分布相互关联,符合流体力学的运动规律。     

水下分离器入口预分离构件的数值模拟

为了考察水下分离器入口预分离构件在高气液比工况下的分离效果,利用流体动力学软件FLUENT对其进行数值模拟.针对水下分离器3种长径比和3种入口倾角,建立了9个入口预分离构件的物理模型,通过模拟计算得到了各模型内部速度分布云图、速度曲线图及液滴分离效率图,并进行对比分析.结果表明:不同长径比和入口倾角对入口预分离构件内部流场的影响程度不同,长径比为4∶1、入口倾角为0°的入口构件内部流场最稳定,气液分离效果最好.(图6,参6)     

卧式燃气过滤器效率影响因素的数值模拟

燃气场站和用户入口配置的过滤器滤芯性能会随使用情况动态变化.如果滤芯得不到及时的清理和更换,会严重影响燃气的通过效率,造成局部阻力飙升及通过流量大幅下降,危害供气安全.在对城镇燃气实际工程中燃气过滤器工况进行调研分析的基础上,建立燃气过滤器数值模型,借助CFD软件进行过滤器内部流场仿真.研究表明:当入口压力保持不变时,...     

场地膜秆分离装置送风方式改变下的流场模拟

建立场地膜秆分离装置初始模型,采用ansys软件的“Fluent”模块对其腔体内流场压力分布、速度分布进行数值模拟。结果表明:当送风速度为14 m/s,水平送风,送风口中心与腔体中心距离为125 mm时,腔体流场的压力分布总体均匀,腔体内下落粗棉秆和细棉秆的范围相对较大,该工况下最合理,有利于地膜分离。     

GE LM2500+SAC型燃气轮机压气机积垢判据的确定

及时发现燃气轮机压气机叶片积垢故障并进行水洗作业,能够降低机组的运行维护成本,有助于避免其他气路故障的发生。以2台天然气长输管道LM2500+SAC型燃气轮机为例,建立了基于气路热力参数的燃气轮机压气机性能计算模型,分析压气机水洗作业前后压气机等熵效率、进气质量流量、耗功等的变化,结果表明:水洗作业后2台压气机等熵效率分别提升0.9%、1.5%,但每运行2 000 h将会带来约1%的压气机等熵效率衰减,在叶片表面积垢达到一定程度后效率衰减趋于稳定;压气机积垢每造成1%的等熵效率衰减,将造成约2%的折合质量流量衰减;水洗对降低机组功耗有明显的效果,但环境温度升高也会导致压气机耗功增加,因此耗功并不适合作为压气机积垢的判据,可采用同压比下等熵效率衰减、同转速下压气机质量流量衰减作为判断压气机是否积垢的依据。     

基于CFD模拟的输气管道阀门流噪声仿真

将输气管道中的气体流经阀门时的流场在CFD (Computational Fluid Dynamics)软件中进行三维仿真模拟,建立了输气管道阀门流噪声的产生模型.对气体流经阀门的流场进行稳态模拟和瞬态模拟,结果表明:湍流中的流体脉动(如压力、速度脉动)是流体流噪声产生的根本原因.将模拟仿真得到的阀门流场分布通过Lighthill波动方程转换得到偶极子声源,从而对阀门管段进行流体噪声分析,得到阀门流噪声产生、传播、衰减规律.通过试验对仿真模拟得到的阀门声场进行验证,表明了利用Fluent软件对气体流经阀门的流场和声场进行模拟仿真的可行性.研究成果可为输气管道音波法泄漏检测提供技术支持,为输气管道阀门噪声控制方法的制定提供理论依据.     

空气涡流对燃气轮机运行的影响

讨论了空气涡流对燃气轮机机舱通风、压气机防冰网差压及轮机叶片的影响,指出空气涡流是导致燃气轮机发生故障甚至造成重大事故的主要因素.对空气涡流引发的故障及事故进行了分析,提出了具体的应对措施.     

超声速化学反应流场迎风格式数值模拟及并行计算

基于有限体积迎风格式对超声速燃烧流场进行了的数值模拟.由于超声速燃烧流场绕流的复杂性,要求对多组分Euler/N-S方程求解的数值模拟方法应具有较高的计算精度及效率.本文引用辅助点方法建立了具有空间二阶精度的van Leer迎风矢通量分裂格式,并应用于超声速燃烧流场绕流的数值模拟.化学反应为氢气/空气十反应模型,采用考虑了化学反应特征时间的当地时间步长显式Runge-Kutta时间推进格式.对钝头体模型爆轰现象、后向台阶氢气喷射及二维内外流超声速燃烧流场模型进行了区域分裂技术的并行计算.计算结果与参考文献作了对比,得到了满意的结果.     

基于CFD的离心泵相似定律研究在农业中的应用

离心泵是应用十分广泛的流体输送设备,广泛用于农业中的输送水及灌溉之中,在农业生产中的地位更是毋庸置疑。由于流体在机内的运动情况十分复杂,利用已有泵的数据作为设计的依据,相似定律的合理应用问题应运而生。基于CFD方法,对离心泵内部流场进行了数值模拟,分析了离心泵内部流动现象和规律,同时对变工况情况也进行了数值模拟,分析得...     

木塑挤出成型特性分析与影响因素数值仿真研究

[目的]为木塑型材生产提供合理的工艺控制参数,提升木塑挤出型材的质量。[方法]针对木塑挤出成型工艺控制问题,从木塑熔融体到挤出成型的工艺特性角度进行了分析研究,重点得出了模具域熔融体流场(温度分布、压力分布)与剪切率(流速)的关系特性及工艺阀值特征。通过建立单螺杆挤出机计量段和法兰处三维计算模型,对木塑挤出成型的若干典型工况流场进行了数值仿真。[结果]在一定的工艺阀值条件下,加热段的温度扰动对熔融体流场影响不大,而螺杆转速对流场影响较大,随着螺杆转速的增大,计量段压力逐渐减小,剪切率线性增大,粘度减小。[结论]验证了该文分析结论的正确性和一致性,根据分析结果得到较理想的木塑挤出工艺控制参数。     

方形人工鱼礁单体流场效应的PIV试验研究

采用粒子图像测速（PIV）二维流场测速技术和水槽模拟试验研究了人工鱼礁的流场效应,对单体开口比分别为0、0.04、0.16、0.25的人工鱼礁在来流流速分别为67、112、180 mm/s时产生的流场效应进行分析.结果表明：单体人工鱼礁流场效应中,开口比和来流流速均对流场效应产生影响,开口比越小,来流流速越大,流场中的上升流流速和背涡流面积就越大.研究表明,影响流场效应的主要因素是开口比,来流流速的影响程度次之.     

基于不同转速的酱后皮渣分离装置内部流场分析

番茄产业被誉为新疆"红色产业"的龙头,每年产生酱后皮渣20万t以上,深加工潜力巨大。为探索刮板转速对以离心筛分原理与斜板沉降技术相结合的双作用机械化分离装置内部流场和分离质量的影响,在不同刮板转速工况下,对离心筛分装置内部流场模拟研究,采用离散相模型对番茄籽在离心筛分滚筒内部的运动轨迹进行追踪,并通过单因素试验验证,揭示不同刮板转速对酱后皮渣分离质量的显著性影响。     

两相流水沙分离鳃流场的PIV测试及分析

利用粒子图像测速技术,测试了两种工况下垂向异重流式水沙分离鳃中水沙两相流的速度场,给出了分离鳃内泥沙运动的流速矢量分布图、流速云图及三维流场分布图.对测试结果的分析表明,分离鳃内部形成了泥沙沿鳃片上表面向下运动,清水沿鳃片下表面向上运动的垂向异重流现象,加速了泥沙的下沉.此分析结果与实际观察现象及理论分析一致,进一步探明了分离鳃的水沙分离机理.     

基于工况识别的HEV自适应能量管理算法

提出了自适应能量管理算法,通过简化的神经网络对实时车速进行采集、分析和比较,在运行一段时间后,自动寻找出与之相近的标准循环工况,控制参数也相应转换为标准工况的已优化参数.基于CRUISE软件进行建模实现,选取城市客车循环工况进行仿真,分析结果表明,多工况自适应整车管理算法能够较好地根据车速对工况进行分类识别,并达到在保证混合动力汽车(HEV)电量平衡基础上节约燃油的目的.     

离心泵叶轮内旋转流场激光测量的研究

采用双焦激光流速仪对离心泵叶轮内旋转流场和叶轮出口附近的泵涡壳流速场，选择３个不同方位的窗口进行了测量。所测量的３种不同运行工况，其流量分别为设计流量的１．０，０．７０和０．３８。不同窗口测得的两叶片间流道的流速分布表明，即使在设计工况下，整个叶轮各叶片间的流速分布也不是对称的。叶轮出口处的液流角从叶片吸入侧向叶片压力侧增大，叶片吸入侧出现脱流。这在非设计工况尤其明显，并同时产生二次流。在流量为０