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基于三维粘性流动分析的离心压缩机叶轮设计方法

1 前 言 在离心压缩机三元叶轮的各类反命题设计方法中,以角动量的不同分布来控制叶片几何型线的方法应用较广山。角动量的分布规律直接决定叶片载荷的大小并影响流动方向、跨盘盖方向的速度分布,而速度分布对叶轮二次流的强度、叶片表面边界层的发展有决定性的影响,必然影响到对叶轮边界层损失、分离损失和二次流损失的控制。困此,合适的角动量分布是设计高性能叶轮的最有效手段之一。 高速离心叶轮内部流动由于受旋转、曲率、粘性等诸多因素的影响和相互作用,是一种十分复杂的三维流动现象。因此高速离心叶轮的反命题设计更需要深入研究。为了研究不同的角动量分布对叶轮内部流场分布及对叶轮性能的影响,本文将德国宇航院(****川k。h博土卜’1实验测量的离心压气机后弯型高亚音速三元叶轮作为设计研究的对象,对其内部流动及气动性能进行计算。在保留子午型线的前提下,改变角动量分布对叶片重新设计,以研究角动量分布对叶轮内部三维流场及总体性能的影响,发展一种以三维粘性分...  (本文共4页) 阅读全文>>

《CAD/CAM与制造业信息化》2002年11期
CAD/CAM与制造业信息化

叶轮加工

一、前言本文通过叶轮(如图1所示)数控加工编程。介绍了UGCAM技术在制造业的高效应用。根据叶轮叶片沿叶轮轴线圆形阵列的特点,本文只介绍相邻一组叶片形成的腔体加工过程,其他腔体程序可以通过编辑刀具轨迹来完成。图1叶轮模型图二、制定加工工艺零件材料:铝铸件;适用软件:UGV18;加工设备:车床(用于零件外轮廓的加工),五轴五联动数控加工中心(零件铣削加工)。三、叶轮外形车精加工按图2所示图形尺寸要求,经车床精加工得到叶轮坯料外形如图3所示。图2图形尺寸            图3叶轮坯料外形四、叶轮底面粗铣操作方法:(1)启动UG软件,打开该叶轮的模型文件并另存。进入加工模式(Manufacturing)。(2)设置加工环境,建立父节点组。在加工环境(MachiningEnvironment)对话框(如图4)中选择多轴铣(millmulti-axis)加工模式,进行初始化(Initialize)设置,进入加工操作导航器。图4加工环...  (本文共4页) 阅读全文>>

《中南大学学报(自然科学版)》2017年04期
中南大学学报(自然科学版)

2种形式的液力透平叶轮外特性

泵是可逆式机械,离心泵能反转用作液力透平。液力透平能量回收装置是将高压液体具有的压力能转化为透平转子的旋转机械能,并用于发电或者驱动耗能机械做功,实现对高压液体能量的开发利用。液力透平以其结构简单、体积小、造价低、维修方便、运行可靠等特点,目前在小型水利水电资源的开发利用,化工处理过程中余压液体能量的回收等节能技术领域有着广泛应用[1-2]。目前对液力透平的研究,主要集中在对泵正反转工况的研究。AMELIO等[3]对获得离心泵做透平效率的一维数值编译法进行了研究;DERAKHSHAM等[4]利用实验法对不同比转速的泵作透平的特性曲线进行研究,并寻找出泵作透平最高效率点的性能关联式;WILLIAMS[5]对35台不同型号的泵作透平进行实验研究,推荐一种用于预测泵作透平时透平工况性能的方法;SINGH等[6-8]对离心泵作透平工况选型和性能预测的优化法进行研究,并提出了试验验证平台;CHAPALLAZ等[9]对泵正反转工况进行了多方...  (本文共7页) 阅读全文>>

《风机技术》2017年01期
风机技术

不锈钢三元叶轮加工效率提升的影响因素分析

0引言随着压缩机在国民经济各个行业的广泛应用,压缩机中三元叶轮的数量也不断增多,见图1。由此带来了一个新的课题,如何提高不锈钢三元叶轮的加工效率和降低刀具成本,这个问题已摆在了专业技术人员面前,亟待解决。不锈钢三元叶轮的加工效率受到许多因素影响,要综合考虑加工效率、机床动力、加工成本三个方面,此三方面因素达到一种平衡才是最优,偏向任何一方都容易造成另外两种最佳功能的丧失。根据这个原则和笔者多年的加工经验,列出以下几个重要的影响因素,以供大家讨论参考。1数控加工方法的影响首先,数控加工方法是重要的因素之一。三元叶轮材料为马氏体沉淀硬化不锈钢,最初使用高速钢刀、采用大切深、小进给五轴联动的加工方式。但这种方法存在吃刀量大、进给速度慢以及对机床主轴伤害大的缺点。以直径20mm高速钢为例,加工三元叶轮时进给速度一般在20~30mm/min,切深为10~15mm。经过不断试验,探索找出与叶轮材料匹配的刀具最优切削参数,使进给速度最大化,实...  (本文共3页) 阅读全文>>

《井冈山大学学报(自然科学版)》2017年04期
井冈山大学学报(自然科学版)

离心泵闭式叶轮流场模拟研究

目前,Fluent软件在国际上较为流行[1],该软件在求解计算流场问题之前需要通过前处理软件Gambit[2]进行网格划分。Fluent软件利用Gambit软件划分的网格,建立流场模型,计算流体的各项水力特征值并绘制特性图[3]。Fluent软件对于数值的计算方法较为先进,在计算流场的速度、稳定性和精度等方面都拥有绝对的优势。除此之外,它还包含有各种各样的物理模型及很强的前、后处理能力,在汽车产品研发、飞机和水轮机设计等领域都有着较为广泛的应用。离心泵可以在很大的温差范围内输送各种密度的介质,与其它种类的泵相比,它具有吸入能力强,工作噪声小,无泄漏等特点,因此得到了广泛的应用[4]。在做离心泵性能检测实验前,必须使离心泵的泵壳和吸水管内部充满水。启动电机后,电机转轴通过联轴器带动离心泵转轴,从而使泵内液体随着叶轮做高速旋转运动,液体在叶片周围有脱离叶轮外缘以及泵壳内壁的趋势,最终经过泵壳的流道流入离心泵的压水管路。离心泵的叶轮[...  (本文共6页) 阅读全文>>

《中国石油和化工标准与质量》2016年11期
中国石油和化工标准与质量

不同叶轮形式下离心泵整机非定常流场的标准数值分析

离心泵(centrifugal pump)是指靠叶轮旋转时产生的离心力来输送液体的泵。它作为一个常用机械大量使用于日常生活及农业生产中,所以提高离心泵的运行效率、降低它的振动和噪声是非常有必要的。离心泵的设计不仅要满足扬程要求,也要抑制蜗壳与叶轮之间形成的流场脉动。随着近些年计算机技术和计算流体力学的发展,已经出现关于离心泵三维非定常数的模拟技术,但由于整机非定常计算耗时量太大,一些方面的相关研究还处于空白阶段。由此可见,要深入了解蜗壳和叶轮在内的捕捉非稳定流动特征和整机流场,对整机全三维非定常数值进行模拟是十分必要的工作。我们分别对短短叶片、长短叶片和无短叶片进行计算机模拟实验,所运用的方式是非定常法,所运用的工具是CFD中内置的FLUENT程式。1计算模型和方法1.1模型选取一个离心泵,其闭式叶轮的出口直径175 mm,进口直径95 mm,其叶片布置的方式各不相同。叶轮1采用六枚长叶片;叶轮2采用四枚短叶片、叶轮3也采用四枚...  (本文共2页) 阅读全文>>