针对某型斜流叶轮的气动噪声问题,基于FW-H方程利用FLUENT软件对叶片非均匀分布斜流叶轮的气动噪声进行数值模拟,获得叶片非均匀分布下斜流叶轮气动噪声的分布特性,并对比分析非均匀分布对气动噪声的影响规律。计算结果表明,叶片非均匀分布可以降低叶片基频及谐频上的声压幅值。研究结果可为斜流叶轮的优化设计提供理论依据。

针对某型斜流叶轮的气动噪声问题,利用FLUENT软件对尾缘锯齿斜流叶轮的气动噪声进行数值模拟,获得尾缘锯齿斜流叶轮气动噪声的分布特性,并对比分析尾缘锯齿结构对气动噪声的影响规律。结果表明,尾缘锯齿结构可显著降低斜流叶轮整体噪声水平,并且形状越尖锐的锯齿降噪效果越明显,但同时存在叶轮气动性能的损失。研究结果可为斜流叶轮的降噪设计提供理论依据。

超临界二氧化碳离心压缩机气动性能一直受到广泛关注。本文通过改变叶轮结构参数,对超临界二氧化碳离心压缩机叶轮气动性能进行了数值模拟,分析了叶片出口安装角和分流叶片长度对叶轮气动性能的影响规律。结果表明,随着叶片出口安装角的增大,叶轮的总压比和多变效率先增大后减小,且在叶片出口安装角为75°时叶轮气动性能最佳;随着分流叶片长度的增大,叶轮的总压比和多变效率先增大后减小,且在分流叶片长度系数为0.6时叶轮气动性能最佳。研究结果可为超临界二氧化碳离心压缩机叶轮优化设计提供理论依据。

利用CFD软件FLUENT6.2和自行研发的“调用贯流风机参数化建模软件”,对不同结构参数情况下的贯流风机进行了实体建模和网格划分,并对内流场和气动声场进行了数值模拟,研究结构参数调整对贯流风机性能产生的影响,以便优化结构参数,提高风机性能。

采用Hicks-Hence函数构建翼型，利用FLUENT软件对翼型的气动性能和噪声水平进行计算，并根据均匀设计试验方法，利用偏最小二乘回归法进行数据统计分析，构建多项式响应面模型；以翼型升阻比和噪声水平为目标函数，采用遗传算法对翼型性能进行优化设计，得到优化翼型；将优化翼型与基准翼型的性能进行了对比，结果表明，优化翼型的升阻比提高，噪声水平下降，优化效果明显。

为了提高井下泥浆涡轮的水力性能,采用NACA翼型＋前弯叶片代替圆弧平板直叶片,数值模拟研究改造前后井下泥浆涡轮的内部流场和水力性能。结果表明采用NACA翼型＋前弯叶片,能够有效地增加转叶压力面与吸力面的压差,降低转叶出口的能量损失,提高涡轮的输出轴功率和效率,降低涡轮进出口的压降。并通过性能试验,验证改造前后涡轮水力性能的改善效果。

分别对单连通直接、双连通直接、单连通半直接和双连通半直接4种冰箱压缩机吸气消声器进行了数值模拟，并对比分析了其流动性能和声学性能，结果表明：双连通吸气消声器流动性能较好，而单连通吸气消声器声学性能占优。同时，对上述4种冰箱压缩机吸气消声器进行了性能试验，进一步验证了计算分析的正确性。