船用涡轮机械实心叶轮二次计算法分析

通过对叶轮应力二次计算法的研究,获得实心叶轮从轮缘到中心计算时的应力修正系数公式,并结合计算实例,验证了公式的正确性,发展了实心叶轮的二次计算法。     

汽车暖通空调系统鼓风机气动噪声传递特性分析

以某型汽车暖通空调(HVAC)系统为研究对象,采用隔振、隔声、消声和改变壳体阻尼的方法对鼓风机的气动噪声进行了试验研究。应用相干分析、阶次分析以及频谱分析等方法,确定了43阶气动噪声源为鼓风机叶轮,确定其传递特性为叶轮旋转产生的气动力传递至电机壳体和蜗壳壳体,引起结构振动并辐射噪声,另有部分气动力产生的气动噪声通过进、出风口向外气动传播。     

离心压气机叶轮出口气体流动演变规律数值仿真研究

采用全三维仿真计算方法,针对离心压气机叶轮出口位置,进行了气体流动演变规律研究。研究结果表明:相同转速下,随着流量的减小,叶轮出口绝对气流角增加,且增加的范围主要集中在叶轮流道中心以下区域,叶顶区域变化不明显;相同转速下,叶轮出口总压比呈逐渐增加趋势;相同转速下,流量的减小使得叶轮顶部的效率损失减小而主流区的效率损失增加,压气机的最终效率取决于间隙流和主流流动损失的耦合作用。     

快速原型技术在叶轮设计中的应用

描述了电吹风叶轮的外形设计及快速原型制造的全过程,并对设计制造过程的关键技术,作了进一步分析,在企业的新产品快速开发中,该项技术中以大大缩短产品上市周期,增强企业的市场竞争有力。     

压气机叶轮失效转速预测方法研究

增压器工作转速极高,在工作时会出现转速急剧上升的情况,若叶轮破裂,将对增压器造成灾难性后果.在产品研发前期,利用数值模拟方法获得压气机叶轮的最高失效转速有着重要的意义.开展叶轮材料2A70拉伸试验,建立材料弹塑性本构模型,为叶轮仿真模拟提供材料边界.通过压气机叶轮的超转速破坏试验和压气机叶轮的仿真模拟研究,提出基于M ises应力、主塑性应变和等效塑性应变能3种叶轮失效转速预测方法,并对3种方法进行分析比较.研究结果表明:M ises应力预测失效转速的方法精度最高,相对试验偏差为4.2％;等效塑性应变能和主塑性应变预测失效转速的方法偏差相对较大,相对试验偏差分别为6.9％ 和8.8％;3种预测方法最大失效转速均偏大.     

带加工偏差的汽轮机末叶强度有限元分析

叶片/叶轮是汽轮机组中的重要零件,其结构强度对整个机组的安全可靠性起着决定性的作用.由于实际加工过程中存在不可避免的加工偏差,导致实际零件尺寸与理论尺寸存在差异,必须对偏差部件导致的叶片强度风险进行分析及进行必要的设计调整.文章基于某汽轮机末叶片,结合实际出现的加工偏差,提出一种偏差部件复用的设计解决方案,对理想无偏差结构及该偏差复用方案进行有限元强度计算及对比,结果表明采用了该复用设计方案的叶片/叶轮在部分区域应力稍有增加,但整体仍符合强度设计要求,满足加工偏差转子复用的条件.     

导边与随边设计对喷水推进泵性能的影响

采用相同的叶片轴面流线载荷分布和叶轮出口环量分布规律,改变导边与随边位置设计出多个喷水推进泵叶轮。基于雷诺时均的N-S方程、SST湍流模型和多重参考坐标系对叶轮内流场进行数值模拟,结果表明：导边向进口适度延伸可减小叶片进口边的载荷,利于提高空化性能,但效率有所降低;随边倾斜参数与叶轮出口的轴面速度分布和叶片表面的压力分布特性关联。     

叶轮旋向对喷水推进器噪声性能的影响

文章运用计算流体力学和直接边界元方法计算叶轮旋向对喷水推进器水下辐射噪声性能的影响。首先,采用计算流体力学方法计算和分析了某喷水推进泵的裸泵性能曲线,并与厂商数据比较以验证CFD计算方法;然后,计算某“船体+流道+喷水推进泵”的稳态流场,在此基础上计算喷泵内的非定常流场,并获得了叶轮叶片、导叶叶片、轮毂和外壳壁面上的偶极源以及固体壁面上的单元和节点信息;最后,采用直接边界元方法计算喷水推进泵的声场分布。结果表明：喷泵内最大压力脉动在叶轮进口处,压力脉动幅值从轮毂到轮缘逐渐增大;叶轮进口处的压力脉动幅值外旋泵比内旋的大,但在叶轮和导叶相互作用区域则相反;在10～1000 Hz内,叶轮和导叶相互作用区域对于辐射噪声的贡献是最主要的;内旋泵的总声压比外旋泵的总声压级大2.4 dB。     

半开式径向叶轮上游预旋流动研究

叶轮进口上游的预旋流动是影响流体机械水力及空化性能的重要因素,主要采用粒子成像测速（PIV）技术对半开式径向叶轮上游的预旋流动进行试验研究。通过对比不同转速和流量工况下的PIV试验结果,发现在叶轮上游吸入管内均存在与叶轮旋转方向一致的预旋流动,且偏离设计工况越远、距离叶轮越近、其预旋速度相应也越大。同时,叶轮旋转的影响还可通过流道向上游传播,继而在吸入管内诱导产生涡量场。因此,有必要基于RANS方程组及RNG k-ε湍流模型进行叶轮全流道三维湍流流场的数值模拟。结合试验和数值模拟的结果,可发现吸入管内部预旋流动主要为沿旋转方向的周向流动,而沿半径方向的径向流动很小,且径向速度在数值上要比周向速度小一个量级。