建立了某燃料电池汽车专用低比转速离心压气机三维仿真模型,研究其叶轮叶片倾角对于压气机整体性能的影响作用与流动机理。研究结果表明在设计工况点附近叶片倾角0°与20°时相比压气机压比、效率无明显变化,大流量下叶片倾角20°效率、压比均有所降低。低转速时叶片倾角改变对于压气机功率影响作用较小,但当转速提升至60000 r/min后,20°倾角相对0°倾角压气机整体功率下降了约2%。

针对目前准三维方法在低比转速离心叶轮的流场计算中的结果不太令人满意的现实情况，将奇点分布法用于该领域的计算，并经实例计算验证了该方法的可行性，且在计算过程中显示出该方法的简单、快捷和结果精确程度高的特点．

对离心泵而言,叶片出口角β2是影响泵性能的一个重要参数。基于Fluent离心泵全流场数值模拟,对某型号低比转数离心泵进行了大出口角叶形的改形设计,研究了不同大出口角对离心泵水力性能的影响,并对比分析了原模型泵与S形叶片离心泵水力特性及流动特性。结果表明:离心泵扬程随着出口角的增大而增大,在出口角为90°时达到最大值。当出口角为90°时,S形叶片的水力性能最佳,在设计工况下及大流量工况泵扬程显著提升且效率有小幅度提升,但小流量工况

离心泵的瞬态水力特性对于系统的安全可靠运行至关重要,因此掌握其在过渡过程中的水力性能对于优化水力设计、提升可靠性具有重要价值。为探索低比转速带分流叶片的复合叶轮离心泵在突然断电停机过程中的水力特性,在8个不同稳态流量比的情况下,测量了一台比转速为45的复合叶轮离心泵的转速、进出口压力、扬程、流量、扭矩和轴功率等性能参数随时间的动态变化过程。作为对比参考,还同时测量相同叶片形状和尺寸的普通闭式叶轮离心泵停机过程的水力性能。结果表明：随着停机前稳定流量的增大,叶轮停止转动所需的时间越来越短;转速曲线变得更为陡峭,转速下降曲线基本上为四次多项式函数形式。流量在停机初期较为稳定,大大延迟于转速下降历程;随着停机前稳定流量的增大,流量较为平稳的持续时间呈现出轻微缩短的趋势,而流动完全停...

针对TS65-40—250离心泵易过载和出现驼峰等问题，采用无过载设计法并添置分流叶片，重新选取叶轮设计参数，设计3种优化方案。采用Pro／E和ICEM分别对3种方案进行三维造型和结构化网格划分，网格总数为150万。利用商业软件CFX12．1对优化方案进行数值模拟，边界条件设定为速度进口、压力出口和无滑移壁面。采用标准k—s模型，预测了3种方案下的外特性，分析了不同设计方案下叶轮内的压力、流线、湍动能、速度分布。通过数值模拟，得出叶轮1的水力性能和内部流动状态均较好。利用快速成型法加工叶轮1并进行试验。试验结果表明，叶轮1扬程最高高出设计参数的15％，试验效率高于国家标准2％～6％，而且有很好的无过载性能。模拟结果和实验结果表明，采用无过载设计并添置分流叶片优化方法是可行的，这种设计方法可以为低比转速无过载离...

在化工离心泵设计过程中对泵的性能和可靠度进行预测有利于保证泵在运行过程中的可靠性。为给离心泵的可靠性设计提供一种分析手段，以一台低比转速离心泵为对象，给出该泵的设计参数和结构、对水力性能进行数值预测和性能测试。将离心泵看作一个由各部件组成的串联系统，在相关经验或试验数据基础上结合模型泵的特点，分析单元可靠度进而得到零件的失效率，最终通过系统的可靠度计算得出离心泵的可靠度。该设计和分析方法相对于传统的机械设计方法更有利与提高泵的可靠性。

针对现役船用离心泵在高效节能、无过载特性等方面存在的欠缺,阐明了高效、无过载离心泵设计的理论依据,提出了高效、无过载低比转速离心泵的设计方法.利用高效、无过载设计方法开发了某船用串并联离心泵,并进行了试验验证,试验结果表明该设计方法能有效提高低比转速离心泵的效率,并具有无过载特性.该设计方法可以推广应用于现役的各类船用离心泵以及民用低比转速离心泵.

离心泵反转作透平(PAT)可回收液体能量。泵工况和透平工况流量、扬程换算关系Ht/Hp、Qt/Qp是PAT选型设计与性能预测的关键,而现有的换算关系对低比转速PAT误差较大。通过分析放大系数及速度滑移对低比转速PAT性能换算关系的影响,得到一种性能换算的修正方法。对比转速为33~86的8台PAT采用数值模拟软件FLUENT 17.0进行数值计算,分别得出其扬程、流量换算关系的修正系数。该修正系数与比转速的关系通过多项式拟合得到。采用已公开的7台低比转速PAT试验结果验证,与其他方法相比采用该修正系数计算的Ht/Hp、Qt/Qp误差约减小3%~15%。针对低比转速PAT的选型设计和性能预测该方法可提供理论指导。