针对某玻璃厂钢化系统BT炉风机存在的运行效率低,噪声大等问题,提出了风机优化方向。首先分析了用户使用的小流量高压风机的流场及气动噪声,在此基础上,重新设计了后弯式高效低噪风机,并分析了其气动性能和气动噪声。研究表明:优化后的风机性能曲线平坦,消除风机喘振现象,确保风机运行的安全性。风机效率和压力均大幅度提高,噪声降低。改造后风机节能率达到24.7%,单台风机年度节电量为473 000kW·h,取得较好的经济效益和社会效益。

对三河发电有限责任公司3#、4#炉引风机液力耦合器油管振动过大的原因进行分析,通过调整工作油压力值及合理布置管道支撑架,有效降低了管路振动,消除其对发电机组安全运行的威胁。

针对家电产品用离心风机的小型化、高速化的技术发展趋势,以设计流量0.013 2kg/s的离心风机为主要研究对象,发展了一种适合于小型高速离心风机叶轮及扩压器的气动设计与分析方法,并重点分析了径向和轴向、有叶和无叶共四种扩压器组合形式对小型高速离心风机性能的影响。结果表明,本文发展的气动设计与分析方法能够有效应用于小型高速离心风机;具有四种扩压器组合形式离心风机在设计流量下的效率均高于60%,满足初步设计要求;带有径向扩压器的离心风机气动性能更佳,带有轴向扩压器的离心风机结构尺寸更紧凑。研究成果对家电产品用小型高速离心风机优化设计及研发具有参考价值。

本文基于计算气动噪声声类比混合计算理论,提出了一种适用于自通风电机气动噪声预测的方法,该方法先通过对自通风型电机进行瞬态流场仿真,输出流场中的速度、密度等信息,之后将流场信息加载到声学网格上转换为声源,再进行声场计算,通过将仿真得到的结果与试验结果对比,发现误差仅为1.7dB,在工程计算的可接受范围之内,从而证明了本文所提出的自通风型电机气动噪声预测的方法可适用于在电机技术设计阶段对噪声进行预测计算。

基于试验结合数值方法对某轴流压缩机进行了噪声研究,并分别得到了该压缩机声压的幅频曲线和总声压级。两种方法得到的动叶频率,2倍叶频和3倍叶频幅值的相对关系基本一致;由于机械噪声的影响,试验方法所得到总声压级大于数值模拟法结果。通过对比两种方法所得到的结果,不仅证明了数值方法预测轴流压缩机噪声的可行性,还证明了数值方法可在轴流压缩机设计阶段为低噪声机组选型提供理论基础。

本文详细论述了风扇相似设计理论在牵引电机风扇性能及噪声优化应用中的方法,依据某气动性能较好的参考风扇设计了适合自通风型牵引电机的低噪声新风扇来替换原有风扇。同时基于自通风型牵引电机的非定常流场仿真结果,建立有限元声学计算模型,仿真计算了该电机在最高转速下的气动噪声,获取了由电机风扇产生的气动噪声幅值与频谱特性。通过对安装原风扇与优化后风扇电机的气动噪声计算结果进行对比,表明安装相似理论设计风扇的电机在高转速时有非常明显的降噪效果,达到了优化设计的目的。同时表明风扇相似设计理论在自通风型牵引电机降噪设计中具有一定的应用前景与推广价值。

翼型冠是控制涡轮叶片叶顶泄漏流动的一种叶顶结构。在翼型冠涡轮叶栅气动性能的数值模拟中,为降低计算成本,本文采用了一种基于源项的CFD技术。该方法无需构建翼型冠真实几何结构和生成贴体网格,只需在叶顶附近构建源项域并采用均匀网格进行离散,随后在网格点上定义材料多孔度,并在控制方程中引入与多孔度有关的源项函数。采用基于源项的数值模拟方法,首先计算了某一翼型冠涡轮平面叶栅的气动流场,并分析均匀网格尺寸和湍流模型方程源项对计算结果的影响。然后,在翼型冠源项基础上,分别增加了密封齿和叶顶喷气源项,以研究源项法在有密封齿和有叶顶喷气翼型冠叶栅性能计算中的准确性。通过与基于贴体网格(即真实结构)的数值模拟结果相对比,发现源项法计算能够较准确地评估翼型冠、密封齿和叶顶喷气对涡轮叶栅气动性能的影响。...

本文采用Ffowcs Williams and Hawkings(FW-H)声类比法对圆柱-翼型干涉流场在来流翼弦雷诺数Rec=4.8×105条件下的噪声指向性分布规律进行了研究。研究了不同精度的湍流求解方法RANS和DDES对流场中速度分布以及非定常速度脉动的预测准确性,进一步对流场中不同位置的声压级进行预测。通过与实验数据对比,验证并且评估FLUENT中FW-H气动噪声模型的精度,最后对圆柱翼型间的不同距离和来流速度对各个噪声监测点的总声压级影响进行了研究,讨论其对噪声的影响规律及噪声的指向性分布规律。本文研究结果有助于验证气动模型准确性,对于下一步采用该模型预测其它复杂结构产生的气动噪声问题具有指导意义。

基于逆向工程技术提取长耳鸮翅膀沿展向40%位置处的截面型线进行仿生翼型叶片重构,按照型线厚度分布规则应用于轴流风机叶片的改型设计中。由于轴流风机叶片的弯掠变化对风机气动性能有较大的影响,本文以原型风机的中弧线分布为依据,采用鸮翼的厚度分布进行轴流风机叶片的仿生设计。采用大涡模拟方法结合声类比FW-H方程的求解,对轴流风机的气动性能和噪声进行了数值模拟计算,并与原型风机性能进行比较,揭示了仿生叶片对轴流风机气动性能和噪声的影响。研究结果表明:仿生翼型既能保证轴流风机的气动性能,又能在一定程度上降低轴流风机的气动噪声。仿鸮翼叶片特殊的厚度分布有效降低了叶片表面的非定常压力作用和叶片表面的声压脉动强度。从获得的轴流风机的气动噪声频谱图可以看出:采用仿鸮翼叶片能够降低轴流风机中低频区域的...

为满足火电厂及钢厂需求,开发了UA新型静叶可调轴流风机。本文对UA新型静叶可调轴流风机及其加装KSE装置后的气动性能进行数值研究,采用Fluent模拟加装KSE装置前、后及KSE叶片在不同位置对风机失速性能的影响,研究结果表明:风机中加装KSE装置,能够提高UA新型静叶可调轴流风机(特别是前导叶为小角度时)的失速性能,且风机效率变化较小。当KSE叶片在KSE装置内部位置不同时,其对风机失速性能也有一定的影响,当KSE叶片位于KSE装置中部时,其能够提供最优的失速性能,且风机效率基本不变。