翼型气动性能的优劣影响着风力发电机的发电效率,研究影响叶片翼型气动性能的因素具有重要意义。本文采用数值方法计算了文献中NACA0012翼型在Re=10^6时的气动性能参数并与试验值比较,验证了数值方法的正确性。通过对相对厚度、相对弯度、雷诺数等影响翼型气动特性的参数进行研究,结果表明:相对厚度小的翼型在小攻角范围可以获得更好的气动性能;当攻角大于失速角12°后,相对厚度大的翼型的气动性能更佳。在0°~20°攻角范围内,相对弯度和雷诺数越大,翼型的气动性能越好。

Aerodynamic design of convertible prop-rotor is a challenging and complex task.Instead of focus on a design condition,prop-rotor are requested to attain good performance in wide range of operating conditions.In present work,to further improve performance of prop-rotor under each operating condition,the concept of variable-pitch proprotor has been proposed.However,a compromising aerodynamic design of prop-rotor is inevitable,due to discrepancy of operating condition.Consequently,a multi-objective optimization is implemented with genetic algorithm.Factors which has significantly influenced on aerodynamic characteristics of prop-rotor are employed as design variable.To avoid expensively computational cost,two theories has been implemented and validated while it able to provide a promising result without high consuming of time.Eventually,several designed individuals within different performance has been analyzed and discussed.Subsequently a calculation of aerodynamic characteristic with hi...

利用大涡模拟（LES）和FW-H声类比方法对平板冲击射流的噪声指向性分布规律进行了数值研究。首先，当冲击速度相同时，对不同冲击距离下的平板冲击射流的流场进行了分析。然后，对不同冲击距离和冲击速度下各个噪声监测点的总声压级进行了数值预测。最后，结合流场与声场的计算结果，分析了平板冲击射流的声源产生机理及噪声指向性分布规律。结果表明，平板冲击射流的主要噪声源包括平板表面压力脉动产生的偶极子源和湍流流体内部应力引起的四极子源，冲击距离对噪声指向性分布规律具有十分重要的影响。

本文介绍了清扫车配套风机总体技术状况，针对新研发的S流道的7.8C低噪风机进行流场分析，通过实验数据对计算结果进行验证。研究表明，CFD计算结果和实验结果较为吻合。在此基础上，采用倾斜蜗舌技术进一步降低风机噪声，优化和风机效率提高了3.2%，比A声噪声降低了4.2dB.

本文的研究对象为一款工业用后置导叶式斜流风机,基于改善斜流风机尾部流动状况,设计了三种不同结构的导风锥。采用数值模拟方法对原风机和三款加装不同导风锥后的风机的整机模型进行了稳态三维流场计算,对比分析了四种风机模型的气动性能和内流状况,计算证明在设计的三组导风锥中,平顶型导风锥效果最优,并对平顶型导风锥进行了试验验证。模拟和试验的结果表明:合理的导风锥结构能有效地改善斜流风机尾部流场的涡结构,减少尾部回流,降低流动损失,风机的全压和全压效率都有明显提高。

本文是对动态偏航风力机输出功率和风轮表面的压力分布进行了研究。以某S翼型风力机叶片为研究对象,采用有限元方法,模拟叶片在额定工况下以10°/s的旋转速度从正对来流风开始顺时针匀速偏转30°。在动态偏航过程中取10°,20°两个偏航角位置时的风轮表面气动力及5°,10°,15°,20°,25°,30°六个偏航角下风轮的输出功率分别进行气动力及输出功率对比,结果发现:同一偏航角下,风力机动态偏航时,三支叶片间存在不平衡气动力;同一偏航角同一叶片相同径向位置,风轮动态偏航时压力面与吸力面的压强差小于风轮静态偏航时压力面与吸力面的压强差。风力机发生动态偏航时,风力机受气动力变化幅度较大,输出功率会较大波动。

风力机叶片表面结冰会影响风力机风能吸收效率及安全性。采用计算流体力学(CFD)可以模拟叶片表面结冰过程及其对风力机气动性能的影响。但传统的CFD模拟不能考虑来流风况的随机性。本文采用FENSAP软件模拟了NREL S825翼型表面的结冰过程,采用雷诺平均NS (RANS)模拟研究了结冰对该翼型气动特性的影响。为了研究来流风况的随机性对结冰过程及翼型气动特效的影响,基于概率配置点的非嵌入式多项式混沌方法与RANS模拟进行耦合,研究来流风速和攻角为高斯分布的随机参数时翼型表面冰型的变化,获得了冰型变化的统计特性,以及结冰后翼型气动性能的响应特性。研究结果表明,较洁净翼型相比,结冰后的翼型气动性能下降严重。与攻角的波动相比,来流风速的不确定波动对结冰后翼型的气动性能影响更大。大攻角下,确定性计算会低估攻角对结冰的影响,进而低...

叶轮是空调用离心风机风道系统的核心部分,对离心风机的气动性能和噪声有重要影响。本文设计了一种顶端开槽的多翼离心风机叶片,采用数值计算方法研究了叶片进气端开槽对空调用多翼离心风机气动性能和噪声的影响,通过实验测试验证了进气端开槽叶片的降噪效果。结果表明:采用叶片进气端开槽结构能够改善叶轮顶端间隙区域内低速流动状态,抑制叶轮通道内旋涡的扩展,有效降低风机宽频噪声。与原型多翼离心风机相比,采用叶片进气端开槽结构,在保持风量基本不变情况下,风机噪声下降了0.8dB。

为了提高轴流压缩部件试验数据的可靠性,建立了压缩系统一体化动态仿真模型,模拟了不同工况下压缩部件进口流量以及出口压力的瞬态特性,以某型高压压气机台架试验系统为研究对象,并对影响压缩部件非稳态特性的因素展开分析。结果表明:模型可以有效的反映试验系统压缩部件不同截面气动特性;排气系统容腔体积对压缩部件的气动稳定性有显著影响;在不同转速下,压缩部件不稳定工作状态有明显差异,非设计转速下压缩部件更易退出不稳定工作状态;需严格把控试验台架排气系统结构设计,以确保压缩部件稳态试验数据的准确性。

核主泵密封口环间隙泄漏流会与过流部件主流流道形成交互作用,进而影响核主泵内部载荷,带来不稳定的瞬态流动,给核主泵的安全可靠性带来致命的威胁。为此本文利用RNG k-ε湍流模型来数值求解CAP1400核主泵三维内部流场,并分析密封口环间隙对内部非定常流动特性的影响,该数值方法得到了试验验证。研究结果表明:密封口环间隙流会很大程度上影响核主泵动叶与导叶之间的压力脉动干涉,还会通过叶轮上盖板腔室反馈到叶轮进口,并且增大相应频域上的压力脉动幅值,其最大增幅可达到74.5左右,同时还会导致叶轮叶片径向载荷发生周期性突变,影响核主泵的安全可靠性。