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大展弦比透平叶片弯扭掠复合造型气动性能研究
1
作者 戚乾刚 王乃安 +1 位作者 曹培愉 黄典贵 《工程热物理学报》 北大核心 2025年第4期1098-1109,共12页
为满足高通流、高载荷燃气轮机透平的设计需求,叶片的气动参数以及叶型沿径向变化会较为剧烈,展弦比随之增大。本文以某300 MW F级重型燃气轮机透平的末级大展弦比叶片作为研究对象,采用正交优化的方法,通过数值模拟的手段分别探究了弯... 为满足高通流、高载荷燃气轮机透平的设计需求,叶片的气动参数以及叶型沿径向变化会较为剧烈,展弦比随之增大。本文以某300 MW F级重型燃气轮机透平的末级大展弦比叶片作为研究对象,采用正交优化的方法,通过数值模拟的手段分别探究了弯扭、弯掠和扭掠三种复合造型对气动性能的影响。研究结果表明,静叶经过弯扭复合优化后,透平的轮周效率提高了0.3%,最佳静叶中部与顶部安装角增加,且根部呈现明显的正弯形式,有利于根部低能流体向中部迁移,削弱叶栅通道内的二次流强度。静叶经过扭掠复合优化后,透平的轮周效率提高了0.49%,反动度径向分布相比单独扭优化叶片更加均匀,但是透平的通流能力与做功能力大幅下降。相比于弯扭复合优化和扭掠复合优化,静叶弯掠复合优化对透平的气动性能影响相对较弱。研究结果为大展弦比透平叶片设计提供了指导。 展开更多
关键词 重型燃气轮机透平 弯扭掠叶片 正交优化 二次流 数值模拟
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风力涡轮机叶片结构优化设计及输出特性研究 被引量：1
2
作者 马红欣 张明鸿 《机床与液压》 北大核心 2025年第15期143-150,共8页
针对扫掠叶片风力涡轮机的输出特性,以叶尖偏移和前掠起始位置为变量,对直叶片进行扫掠优化设计。数值模拟设计的风力涡轮机,选择具有最佳输出功率特性的扫掠叶片进行风洞试验。结果表明:对于前后扫掠叶片,增加叶尖偏移和扫掠起始位置... 针对扫掠叶片风力涡轮机的输出特性,以叶尖偏移和前掠起始位置为变量,对直叶片进行扫掠优化设计。数值模拟设计的风力涡轮机,选择具有最佳输出功率特性的扫掠叶片进行风洞试验。结果表明:对于前后扫掠叶片,增加叶尖偏移和扫掠起始位置都会降低功率和推力系数;与直叶片设计相比,前掠叶片的设计明显改善了叶片的功率特性;采用前掠叶片代替直叶片,风力涡轮机可以在较高的尖速比下产生更大功率,尤其是在偏航条件下;前掠叶片风力涡轮机的流向速度恢复较慢,具有扫掠叶片的风力涡轮机在尾流中心附近的尾流湍流强度大于直叶片的风力涡轮机。 展开更多
关键词 风力涡轮机 扫掠叶片 功率系数 尾流特征
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基于多种深度学习模型的压气机弯掠叶片颤振特性预测
3
作者 刘玉鹏 刘勇 +2 位作者 李云珠 谢永慧 张荻 《航空动力学报》 北大核心 2025年第4期160-171,共12页
针对压气机中由非定常流固耦合导致的叶片颤振问题,提出了一种基于深度学习的多物理场预测及颤振特性识别方法,采用多种深度学习算子构建了一套从压气机弯掠叶片设计变量至叶片表面的三维物理场参数,再到颤振特性的端到端预测方法。分... 针对压气机中由非定常流固耦合导致的叶片颤振问题,提出了一种基于深度学习的多物理场预测及颤振特性识别方法,采用多种深度学习算子构建了一套从压气机弯掠叶片设计变量至叶片表面的三维物理场参数,再到颤振特性的端到端预测方法。分别对比了UNet、Fourier neural operator(FNO)、Transformer和Gaussian mixture model(GMM)这4种深度学习模型,其中结合多头线性自注意力机制和傅里叶层的Transformer模型在三维叶片表面物理场分布预测和气动阻尼系数识别任务中均具有更高的预测精度。Transformer模型物理场预测平均相对偏差约为0.005,最大相对偏差约为0.05,颤振参数和气动阻尼最小值预测的相对偏差在±7.5%以内,其中50%以上的相对偏差在±2.5%以内,相对偏差绝对值的平均值小于3%,并且可以在7 ms内完成32个算例的预测。 展开更多
关键词 压气机 弯掠叶片 颤振 气动阻尼 深度学习
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关键参数对风力机预弯/后掠型叶片气弹特性影响分析
4
作者 印四华 朱成就 +3 位作者 金熹 张明康 汪泉 陈戈 《机械设计》 北大核心 2025年第4期127-133,共7页
为了研究预弯/后掠型叶片关键参数对风力机叶片气动弹性行为的影响,文中采用幂函数表达预弯/后掠型的叶片几何形状,并采用正交试验设计方法组合出16种预弯/后掠型叶片。基于气动弹性力学理论,构建了预弯/后掠型的叶片气弹特性控制方程,... 为了研究预弯/后掠型叶片关键参数对风力机叶片气动弹性行为的影响,文中采用幂函数表达预弯/后掠型的叶片几何形状,并采用正交试验设计方法组合出16种预弯/后掠型叶片。基于气动弹性力学理论,构建了预弯/后掠型的叶片气弹特性控制方程,并采用1阶Crank-Nicolson方法求解预弯/后掠型叶片的气弹特性。结果表明:对叶尖攻角、叶尖挥舞位移及叶根挥舞弯矩变化影响较大的参数是叶尖后掠量和后掠指数,叶尖后掠量越大,其变化越小;以基准NREL 5 MW叶片为比较对象,通过对比分析叶根扭矩幅值及均值相对变化率,得出2442型叶片最佳,其叶根扭矩幅值减小了71%,有利于减小叶片的疲劳载荷及控制变桨载荷。文中研究对如何选取合适的预弯、后掠参数来减小风力叶片气动弹性载荷具有重要的理论意义。 展开更多
关键词 预弯/后掠 风力机叶片 气弹特性 幂函数 叶根扭矩
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基于对叶素动量理论修正的弯掠叶片气弹耦合方法研究
5
作者 马新稳 彭响华 +1 位作者 孙敬伟 陈严 《机械工程学报》 北大核心 2025年第14期273-284,共12页
弯掠叶片的弯扭自适应降载特性逐渐成为研究热点,弯掠叶片的高效气弹分析方法仍未成熟。基于升力线理论从弯掠引起的螺旋尾涡角位移变化和弯曲附着涡产生自身诱导速度两个方面推导了弯掠叶片与直叶片的气动性能差异,将上述差异用轴向诱... 弯掠叶片的弯扭自适应降载特性逐渐成为研究热点,弯掠叶片的高效气弹分析方法仍未成熟。基于升力线理论从弯掠引起的螺旋尾涡角位移变化和弯曲附着涡产生自身诱导速度两个方面推导了弯掠叶片与直叶片的气动性能差异,将上述差异用轴向诱导因子进行表征,将其引入叶素动量(Blade element momentum,BEM)理论中对轴向诱导因子进行修正,建立修正的弯掠叶片气动计算模型SweptBEM,并分析影响弯掠叶片气动性能的关键几何参数。利用几何精确梁(Geometrically exact beam,GEB)建立叶片的结构动力学模型,并在时域仿真中把叶片的变形精确描述并反馈回SweptBEM实现了气弹耦合。研究结果表明,SweptBEM模型可以准确高效地表征弯掠叶片气动特性和气弹行为,其中10 MW后掠叶片的风轮功率增加+7%,推力增加+2.2%。基于SweptBEM的气弹模型对指导弯掠叶片的工程实践具有现实意义。 展开更多
关键词 风力机叶片 气动弹性 叶素动量理论 弯掠构型
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风扇叶片非同步振动研究
6
作者 吕彪 孟卫华 +2 位作者 陈剑 张鹏 侯明 《航空动力学报》 北大核心 2025年第11期23-30,共8页
为了排查前掠风扇叶片低转速性能录取试验过程中发生疲劳断裂的原因,并对风扇叶片改进设计,仿真分析排除了叶片共振和颤振致破坏,高周疲劳分析得到风扇叶片2阶模态危险点与裂纹起始位置吻合,分析认为在低转速下风扇叶片叶尖处存在不稳... 为了排查前掠风扇叶片低转速性能录取试验过程中发生疲劳断裂的原因,并对风扇叶片改进设计,仿真分析排除了叶片共振和颤振致破坏,高周疲劳分析得到风扇叶片2阶模态危险点与裂纹起始位置吻合,分析认为在低转速下风扇叶片叶尖处存在不稳定气流,产生6.5倍转频激振力,激起了风扇叶片2阶固有模态,进而引发叶片非同步振动。叶尖振幅测量和动态压力测量试验验证了分析结果,在断裂故障转速,动态压力信号出现多个非同步频率,同时风扇叶尖振幅3.7 mm,裂纹起始位置振动应力671.2 MPa。风扇叶片前掠过大,导致前掠部分局部弯曲模态频率低,易被激起共振。改进措施是切除叶片部分前掠,消除前掠部分局部弯曲模态,试验验证改进措施有效。对前掠小展弦比风扇叶片规避非同步振动设计有借鉴意义。 展开更多
关键词 风扇叶片 前掠 非同步振动 疲劳断裂 不稳定气流 动态压力 叶尖振幅
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基于级的静叶空间结构优化对倒车涡轮性能影响的研究
7
作者 杨耿辉 赵天笑 +1 位作者 王国杰 高杰 《热能动力工程》 北大核心 2025年第2期1-13,共13页
为优化倒车涡轮静叶的设计,以双涵道一体化可直接倒车涡轮中的静叶作原型叶片,构造了周向倾斜、周向弯曲、轴向掠及复合弯掠4种积叠形式的叶型,对改型前、后静叶的气动性能及改型后的涡轮性能进行数值模拟,对比分析了叶型改变对涡轮性... 为优化倒车涡轮静叶的设计,以双涵道一体化可直接倒车涡轮中的静叶作原型叶片,构造了周向倾斜、周向弯曲、轴向掠及复合弯掠4种积叠形式的叶型,对改型前、后静叶的气动性能及改型后的涡轮性能进行数值模拟,对比分析了叶型改变对涡轮性能的影响。研究表明:周向倾斜增加了气流的轴向速度,抑制了静叶叶背中后部叶根处轮毂端壁的流动分离,提高了涡轮功率和效率;弯曲结构较倾斜结构积叠线变化幅度减小,缓解了叶根处的马蹄涡损失,采用最优弯曲角度较倾斜时涡轮效率提高且总压损失减小;采用前掠结构时涡轮功率得到提高,采用后掠结构对静叶0.15~0.6相对叶高部分的总压损失改善明显;复合弯掠结构提高了涡轮功率和进出口温差,同时较好地控制了涡轮效率。 展开更多
关键词 倒车涡轮 结构优化 叶片积叠 周向倾斜 周向弯曲 复合弯掠 涡轮性能
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后掠式叶片轴流泵固液两相流数值模拟与优化 被引量：22
8
作者 施卫东 邢津 +2 位作者 张德胜 陈刻强 程成 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期76-82,F0003,共8页
针对轴流叶轮在污水固液两相流介质中的磨损问题,该文设计了不同后掠式叶轮结构方案进行优化设计,分别对后掠角度为40°、65°、90°的后掠叶片和原型叶片进行固液两相流数值模拟和试验对比,并分析了不同后掠方案叶轮内固... 针对轴流叶轮在污水固液两相流介质中的磨损问题,该文设计了不同后掠式叶轮结构方案进行优化设计,分别对后掠角度为40°、65°、90°的后掠叶片和原型叶片进行固液两相流数值模拟和试验对比,并分析了不同后掠方案叶轮内固体颗粒的分布特性。数值模拟结果表明,随着后掠角度的增加,叶片压力面固相体积分数会逐渐减少,而叶片吸力面上固相体积分数会先增加后减小,叶轮内固相的径向流动越明显并且叶片后掠角度越大,固相就越难与叶片压力面接触,而越易与叶片吸力面接触;颗粒直径越大,后掠叶片压力面上固相体积分数越大,而叶片吸力面进口边靠近轮毂处的固相体积分数增加;颗粒浓度越大,后掠叶片压力面上固相体积分数减少,叶片吸力面上固相体积分数增加。当优化后的后掠叶片角为90°时,该叶片结构优化了固体颗粒的分布,可大幅降低叶片轮缘处的磨损,提高了轴流叶轮在污水介质中的使用寿命和运行可靠性。 展开更多
关键词 泵 数值方法 优化 固液两相流 后掠叶片
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三维叶片技术对离心风机流场结构的影响 被引量：9
9
作者 王松涛 丁骏 +2 位作者 姜斌 杜鑫 张龙新 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期178-184,共7页
为对离心风机叶轮内流动进行有效控制,应用弯叶片和掠叶片的三维叶片技术于某型离心风机。根据积叠线在周向和在子午面内变化方式的不同,数值模拟正弯、反弯、前掠、后掠、前倾、后倾、前掠正弯、后倾正弯八种三维设计叶片。通过比对不... 为对离心风机叶轮内流动进行有效控制,应用弯叶片和掠叶片的三维叶片技术于某型离心风机。根据积叠线在周向和在子午面内变化方式的不同,数值模拟正弯、反弯、前掠、后掠、前倾、后倾、前掠正弯、后倾正弯八种三维设计叶片。通过比对不同三维设计叶片的展向和型面的压力分布、吸力面的壁面极限流线,研究不同叶片对叶栅流道流场结构的影响。正弯、前掠、后倾、前掠正弯、后倾正弯叶片能增大吸力面与前盘之间的端部角区的压力梯度,将端区低能流体推向主流区,减少端区低能流体堆积,控制分离;同时,增加叶片近前缘处的叶片负荷,分离尺度减小。反弯、后掠和前倾叶片则作用结果相反,端区低能流体堆积,分离起始点前移,分离尺度增大,近前缘处叶片负荷减小。 展开更多
关键词 离心 风机 弯叶片 掠叶片
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叶片弯、掠对压气机端壁流动的影响 被引量：13
10
作者 陈浮 赵桂杰 +2 位作者 宋彦萍 卞兆喜 王仲奇 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期211-215,共5页
通过壁面静压测量、流场显示及气动探针测量研究了不同掠型叶片组成的平面扩压叶栅特性。结果表明,前掠 叶栅流道中横向压力梯度减弱,型面压力沿叶展呈反“C”型,有利于减弱角区低能流体堆积,但中径处损失有所增加; 弯掠叶片强化了上述... 通过壁面静压测量、流场显示及气动探针测量研究了不同掠型叶片组成的平面扩压叶栅特性。结果表明,前掠 叶栅流道中横向压力梯度减弱,型面压力沿叶展呈反“C”型,有利于减弱角区低能流体堆积,但中径处损失有所增加; 弯掠叶片强化了上述趋势,其降低端部损失和延缓角区分离的能力更强,应从优化设计角度对其进行深入研究。 展开更多
关键词 扩压叶栅 流场显示 静压 弯掠叶片 优化设计 压气机 端壁流动
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三维叶片技术对离心风机气动性能的影响 被引量：5
11
作者 丁骏 杜鑫 +2 位作者 姜斌 孙士珺 王松涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第32期109-115,18,共8页
将弯、掠叶片的三维设计技术应用于离心风机叶轮,根据积叠线在周向和子午面内的变化,分别研究正弯、反弯、前掠、后掠、前倾、后倾、前掠正弯和后倾正弯8种叶片。通过比对不同三维设计叶片的整体气动参数、展向的总压损失分布和全周流... 将弯、掠叶片的三维设计技术应用于离心风机叶轮,根据积叠线在周向和子午面内的变化,分别研究正弯、反弯、前掠、后掠、前倾、后倾、前掠正弯和后倾正弯8种叶片。通过比对不同三维设计叶片的整体气动参数、展向的总压损失分布和全周流道不同叶高的相对速度分布云图,研究不同叶片对叶栅流道气动性能和分离流动的影响。数值模拟计算结果显示,后倾、前掠、正弯、前掠正弯和后倾正弯叶片对风机的气动性能起到一定的正面影响,能有效降低叶栅流道前盘端区的总压损失,控制叶轮全周的分离流动;而前倾、后掠和反弯叶片则造成叶片在气动性能上一定程度的恶化,损失沿叶高增加,叶轮全周的流动情况均一定程度恶化。 展开更多
关键词 离心 风机 弯叶片 掠叶片 气动性能
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跨声速风扇的弯、掠三维设计研究 被引量：8
12
作者 姜斌 郑群 +1 位作者 王松涛 冯国泰 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1815-1825,共11页
以某小型跨声速单级轴流风扇为平台,采用数值模拟的方法,研究并探讨了弯、掠三维设计技术对具有较高负荷的跨声速轴流压气机性能改善所起到的作用和抑制流动损失增加的机理.分别探讨了在动叶上半叶高和静叶端区采用不同的弯、掠形式对... 以某小型跨声速单级轴流风扇为平台,采用数值模拟的方法,研究并探讨了弯、掠三维设计技术对具有较高负荷的跨声速轴流压气机性能改善所起到的作用和抑制流动损失增加的机理.分别探讨了在动叶上半叶高和静叶端区采用不同的弯、掠形式对风扇设计点以及等转速线上的小流量工况性能的影响.研究结果表明:动叶上半叶高采用反弯设计能够有效改变动叶端区压力梯度,减少泄漏流在出口压力面侧的堆积,增加动叶顶部的通流能力.静叶端区采用前缘反弯和尾缘正弯的复合弯、扭技术,同时实现了端区增容和控制二次流发展的目的,随着流量的减小,弯、扭设计静叶更好地控制住了端区二次流的恶化,端区损失增长明显较直叶片缓慢,风扇的稳定工作范围得到提高. 展开更多
关键词 跨声速风扇 弯 掠叶片 数值模拟 稳定工作范围 气动设计
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弯掠叶片对轴流泵驼峰及空化性能的影响 被引量：17
13
作者 刘竹青 肖若富 +1 位作者 吕腾飞 李述林 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2012年第3期270-273,299,共5页
以高速轴流泵为研究对象,通过改变叶片在轴面的积迭线得到弯掠叶片.分别对弯掠叶片高速轴流泵和原型叶片高速轴流泵进行全三维流道整机数值模拟,得到其外特性曲线,并针对设计工况和出现'驼峰区'时对应的失速工况施加空化模型进... 以高速轴流泵为研究对象,通过改变叶片在轴面的积迭线得到弯掠叶片.分别对弯掠叶片高速轴流泵和原型叶片高速轴流泵进行全三维流道整机数值模拟,得到其外特性曲线,并针对设计工况和出现'驼峰区'时对应的失速工况施加空化模型进行数值模拟,研究叶片的弯掠对其空化性能的影响及叶片表面压力分布规律.模拟结果对比表明:合理的弯掠叶片可有效改善原型叶片轴流泵出现的'驼峰区',控制叶顶二次流的发生及发展,回收端壁二次流的能量损失,从而改善轴流泵在驼峰区的运行性能;同时,弯掠叶片提高了轴流泵在失速工况的空化性能,改变其叶片进口处梯度分布,避免了流体在壁面较易产生的分离流动;但在设计工况时其空化性能劣于原型叶片轴流泵,叶片表面压力分布也显示,原型叶片的表面压差大于弯掠叶片的表面压差,因此在设计工况时原型叶片的做功能力优于弯掠叶片. 展开更多
关键词 轴流泵 弯掠叶片 空化性能 计算流体动力学
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掠动叶对微型轴流风扇气动-声学性能的影响研究 被引量：7
14
作者 杨爱玲 唐涛 +1 位作者 张辉 陈康民 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期411-414,共4页
轴向掠是叶片的径向成型方法之一.本文基于Fluent软件分别对具有前10°、后掠10°和径向0°动叶的三种风扇模型进行了定常流场和非定常流场的数值模拟,然后基于FW-H积分完成了风扇流动噪声的远场辐射计算,研究动叶的轴向掠... 轴向掠是叶片的径向成型方法之一.本文基于Fluent软件分别对具有前10°、后掠10°和径向0°动叶的三种风扇模型进行了定常流场和非定常流场的数值模拟,然后基于FW-H积分完成了风扇流动噪声的远场辐射计算,研究动叶的轴向掠对小尺寸轴流风扇气动与声学性能的影响。结果表明,前掠叶片和后掠叶片使风扇的全压在大流量工作区域低于0°径向风扇,内效率也略有降低.在气动声学性能方面,研究结果表明前掠不利于本文所研究的微型轴流风扇气动噪声的抑制,但后掠动叶降低了风扇的噪声,相比径向风扇,后掠风扇的远场噪声总声压级约下降1.1 dB。 展开更多
关键词 掠叶片 轴流风扇 气动性能 气动噪声
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掠叶片对压气机叶栅流场性能的影响 被引量：10
15
作者 陈浮 宋彦萍 冯国泰 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期586-588,共3页
研究叶片掠对某型涡扇发动机风扇导叶流场性能的影响。结果表明,掠叶片改变了压力场分布。后掠将增加端壁损失,加强角隅失速;前掠是降低端壁损失,减缓角隅失速的有效手段。掠角越大降低端壁损失的效果越好,但中部损失增加,存在对应最小... 研究叶片掠对某型涡扇发动机风扇导叶流场性能的影响。结果表明,掠叶片改变了压力场分布。后掠将增加端壁损失,加强角隅失速;前掠是降低端壁损失,减缓角隅失速的有效手段。掠角越大降低端壁损失的效果越好,但中部损失增加,存在对应最小叶栅损失的最佳掠角。此外还应选择小的掠高。 展开更多
关键词 掠叶片 端壁损失 最佳掠角 掠高
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掠叶型对小型轴流风扇性能的影响研究 被引量：10
16
作者 唐涛 杨爱玲 +1 位作者 陈康民 张辉 《流体机械》 CSCD 北大核心 2008年第2期14-17,共4页
利用Fluent软件对某小型轴流风扇及其前掠10°和后掠10°改型风扇的三维流场进行了数值模拟,研究动叶轮的掠型对风扇性能的影响。数值分析表明前掠叶片增大了风扇的流量,降低了流动损失;后掠叶片风扇降低了气动性能,不仅使风扇... 利用Fluent软件对某小型轴流风扇及其前掠10°和后掠10°改型风扇的三维流场进行了数值模拟,研究动叶轮的掠型对风扇性能的影响。数值分析表明前掠叶片增大了风扇的流量,降低了流动损失;后掠叶片风扇降低了气动性能,不仅使风扇的做功能力减少,而且大大增加了流动损失。 展开更多
关键词 掠叶片 小型轴流风扇 数值模拟
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加环控制轴流风机叶顶间隙的分析与试验 被引量：5
17
作者 蔡涛 周水清 +2 位作者 王军 付观井 李业 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期2406-2411,共6页
轴流风机叶顶间隙复杂流动情况直接影响风机性能,本文以一款弯掠叶片轴流风机为研究对象,采用叶顶加环结构改变风机叶顶间隙。研究了叶顶加环对该风机性能的影响。对加环前后的轴流风机整机模型进行了稳态三维流场计算,给出了叶顶加环... 轴流风机叶顶间隙复杂流动情况直接影响风机性能,本文以一款弯掠叶片轴流风机为研究对象,采用叶顶加环结构改变风机叶顶间隙。研究了叶顶加环对该风机性能的影响。对加环前后的轴流风机整机模型进行了稳态三维流场计算,给出了叶顶加环在不同工况下对风机内部流场的影响的细节,并对计算结果进行了实验验证。结果表明,采用叶顶加环的方法来改变叶顶间隙,能够有效地提升风机的全压以及全压效率。在设计工况下,加环结构有益于抑制叶顶间隙涡的形成。在偏大流量下,加环结构能有效减小叶顶间隙涡。对所加钢板环形成的冲击损失做了定性分析,结果显示,随着流量增大,冲击损失增加。 展开更多
关键词 弯掠叶片 环 数值模拟 叶顶间隙
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轴流压气机设计中“掠"的另类认识 被引量：16
18
作者 季路成 陈江 林峰 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期567-571,共5页
本文回顾了“掠”的历史发展,对“掠”机理进行探讨,给出了关于轴流压气机设计中“掠”问题的另类认识: “掠”仅是叶片设计的一个自由度,其通过叶片基元负荷全工况范围内的展向匹配影响轴流压气机失速裕度;通过激波、附面层、叶尖泄漏... 本文回顾了“掠”的历史发展,对“掠”机理进行探讨,给出了关于轴流压气机设计中“掠”问题的另类认识: “掠”仅是叶片设计的一个自由度,其通过叶片基元负荷全工况范围内的展向匹配影响轴流压气机失速裕度;通过激波、附面层、叶尖泄漏流、二次流等因素对效率产生影响,这是个折衷过程。 展开更多
关键词 风扇 压气机 掠叶片 前掠 后掠
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第三代三维叶片技术思路分析 被引量：12
19
作者 季路成 李嘉宾 伊卫林 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期989-994,共6页
叶轮机已历经两代三维叶片发展:分别强调"基元叶型"和"掠弯积叠",较为有效地解决了基元叶栅负荷能力和展向势流匹配两大问题。那么,接下来三维叶片还能按何种技术思路继续发展?围绕该问题,本文首先简要回顾了叶轮... 叶轮机已历经两代三维叶片发展:分别强调"基元叶型"和"掠弯积叠",较为有效地解决了基元叶栅负荷能力和展向势流匹配两大问题。那么,接下来三维叶片还能按何种技术思路继续发展?围绕该问题,本文首先简要回顾了叶轮机三维叶片技术发展历史及其对应解决的流动问题,然后分析了端区主要流动结构,指出组织好端区复杂流动是三维叶片进一步发展的出发点,并提出以叶片/端壁融合、前缘边条叶片为主要特征的第三代三维叶片技术思路. 展开更多
关键词 三维叶片 掠弯叶片 叶片/端壁融合 前缘边条叶片 叶轮机
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后掠式双叶片污水泵优化设计与试验 被引量：15
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作者 施卫东 程成 +2 位作者 张德胜 邢津 陈刻强 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第18期85-92,共8页
为了解决污水处理用排污泵叶轮易堵塞和磨损问题,该文设计了一种新型后掠式双叶片污水泵叶轮结构。采用正交试验的方法,按照L9(34)正交表,选取了叶片出口安放角β2、叶轮进口直径Dj、叶片出口宽度b2以及叶轮出口直径D2等因素,设计出了9... 为了解决污水处理用排污泵叶轮易堵塞和磨损问题,该文设计了一种新型后掠式双叶片污水泵叶轮结构。采用正交试验的方法,按照L9(34)正交表,选取了叶片出口安放角β2、叶轮进口直径Dj、叶片出口宽度b2以及叶轮出口直径D2等因素,设计出了9组方案,通过正交试验分析了4个几何参数对泵性能的影响,得出叶轮出口直径D2是影响效率和扬程的最主要因素,并提出了优化设计方案。基于k-ε湍流模型及离散相零方程模型,对污水泵进行了固液两相流数值模拟,并将数值模拟结果与样机试验结果进行了分析对比。结果表明,双叶片、大包角、叶片前缘后掠的设计方法,可使颗粒杂质向外输送至叶片外周边,保证了固体颗粒或纤维的顺利通过,大幅降低了叶片的磨损,从而提高了泵的使用寿命,同时还具有较高的效率。通过样机试验得到优化设计方案在额定流量点的效率为80%,扬程为11 m,效率高于国家标准2.5%,该水力设计方法对污水泵水力设计具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 污水泵 叶轮 两相流 后掠式双叶片 水力设计 通过性能 优化设计
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