离心风机叶轮叶片气动优化研究
利用NUMECA软件对一离心风机的孤立叶轮进行气动优化研究,将原始叶片的叶型中弧线进行优化,以提高叶轮的绝热效率。共进行了3种不同方式的优化,采用单一变量法对不同优化方式的优化效果进行了比较分析。优化后,绝热效率都有不同程度的提高,有效地削弱了流动分离,减小了流动损失,流况得到不同程度的改善,表明以数值气动优化来提高叶片气动性能的方法是有效的。不同优化方式的优化效果不同,表明参数化方式以及优化工况点的选取对优化效果有重要影响。
雷诺数对DU系列翼型气动性能的影响
针对雷诺数对大型风力机常用的DU系列翼型气动性能的影响以DU25、DU30、DU40三种厚度翼型为研究对象采用Gambit6.3对模型进行流场网格划分利用商用CFD软件Fluent14.0对其进行气动性能计算并对其升力特性、阻力特性、升阻比及力矩系数等气动性能参数在(0~30)°攻角范围内进行了分析比较.结果表明在一定攻角范围内雷诺数越大翼型的升力系数越大阻力系数越小升阻比越大并且翼型的相对厚度越小其气动性能受雷诺数影响越大.研究结果为今后的风力机叶片设计及优化提供了一定的参考依据对片优化具有一定的指导意义.
随机风作用下高速列车的非定常气动载荷
为研究随机风作用下高速列车的非定常气动载荷基于COOPER理论和谐波叠加法计算随高速列车移动的点的脉动风分析车速和平均风速对量纲一功率谱密度的影响。采用计算流体动力学方法数值计算气动载荷系数随侧偏角的变化规律研究随机风作用下高速列车非定常气动载荷的计算方法并推导出非定常气动载荷的概率分布特性。通过仿真分析车速为200~400 km/h平均风速为10~35 m/s时的脉动风和非定常气动载荷发现量纲一功率谱密度随车速的增加往高频部分移动平均风速的变化对其影响较小;平均风速对脉动风速的影响大于车速对脉动风速的影响;当考虑侧偏角的变化时计算得到的非定常气动载荷的波动增大;采用准定常法和改进准定常法计算得到的非定常气动载荷具有随机过程的遍历性而采用权重函数法及改进权重函数法计算得到的非定常气动载荷不具
速度调节阀两种节流方式调速效果的分析与研究
速度调节阀用以调节气动系统中气动执行元件的运动速度。它有进气节流和排气节流两种安装方式。虽然这两种安装方式都可以调节气动执行元件的速度,但调节效果有着很大不同。通过理论分析、软件仿真、试验分析三种方法对这两种节流方式的调速效果进行比较和分析,得出了排气节流的效果要好于进气节流的结论。
透平废热烟道气动蝶阀结构优化方案研究
针对中海石油BZ26-2油气田透平发电机组废热旁通烟道蝶阀在使用过程中经常发生阀杆断裂等问题进行深入研究首先通过建立简易力学模型分析了在正常工作环境中阀杆所受的剪切应力得出正常环境中工作的阀杆所受剪切应力远远大于阀杆的许用剪切应力的结论。然后对整个蝶阀建立三维物理模型并进行有限元分析通过进一步的分析最终发现了导致阀杆断裂原因。针对阀杆断裂原因提出了几项改进措施为蝶阀正常恢复使用提供了维修路径合理的改进将为海上油气田的生产提供可靠的保障。
透平叶栅自动气动优化设计方法
为提高叶栅的气动性能提出基于能量法的叶栅自动设计参数化方法结合自适应差分进化算法和Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS)方程求解技术提出适用于透平叶栅气动优化设计的自动气动优化算法。以总压恢复系数最高为目标函数在满足流量和出口气流角约束条件下利用提出的气动优化算法对一小展弦比后加载叶栅进行了自动气动优化设计。优化后叶栅的总压恢复系数提高了0.7%叶栅的气动性能明显提高。优化结果表明该算法具有良好的优化性能和应用前景。
往复移动式气动机械手的精确位置控制系统设计
介绍了往复移动式气动机械手的结构组成及各部件的作用;设计了气动回路及PLC控制系统的硬件电路;分析了利用旋转编码器进行精确位置控制的原理并设计了部分主要程序。该机械手具有控制简单、运行可靠、位置控制方便、精度准确等特点已被广泛应用于许多领域。
微型扑翼飞行机器人气动力测试系统
微型扑翼飞行机器人飞行时的气动力是主要的性能指标,低雷诺数下的空气动力学还没有成熟的理论和经验公式可以遵循,因此需要设计并验证了一个微型扑翼飞行机器人气动力测试系统:采用2个位于水平和垂直方向的力传感器作为敏感元件分别测量微型扑翼飞行机器人飞行时的推力和升力,使用两个柔性铰链分离垂直、水平方向的气动力,降低非测力方向力对力传感器的影响。文末给出并分析了该系统用于微型扑翼飞行机器人气动力测试的实测推力和升力。
微型轴流风扇气动相似特性研究
微型轴流风扇是计算机等电子设备的重要散热部件当前随着计算机尺寸变小而运算速度的提高其发热量也随之增加这对微型轴流风扇的气动设计提出更高的要求。相似设计作为一种重要而有效的设计方法已广泛运用于大中型风扇的气动设计中但其在微型轴流风扇的应用尚未广泛开展其主要原因是微型轴流风扇内部的流动位于Re数非自模区用于大中型风扇相似设计中的行之有效的设计方法在微型轴流风扇的设计中达不到应有的效果。基于此利用气体动力学相似原理推导微型轴流风扇气动相似所须满足的条件并与流动位于Re数自模区的大中型轴流风扇的气动相似规律相对比提出使微型风扇实现气动相似的"弦长雷诺数"准则并数值验证该准则对微型轴流风扇气动相似的有效性同时分析该准则的适用条件与局限性。研究结果表明"弦长雷诺数"准则
微型轴流风扇中变环量指数对扭叶片气动性能的影响特点
对微型轴流散热风扇叶片扭曲规律进行研究根据“径向平衡原理”通过引入一反映气动特性的参数—变环量指数α建立轴流叶轮中通流速度沿径向分布的微分方程及其边界条件提出在几类不同条件下该方程解的解析形式并分析这些解所对应的物理意义及其叶片扭曲形式。在此基础上根据微型轴流风扇实际运行工况的特点提出其扭叶片设计中变环量指数α所须满足的约束条件并指出该变环量指数α存在一个最小值具体数值则确定于风扇的气动、几何等参数。运用“计算流体动力学”(Computational fluid dynamicsCFD)技术详细地数值研究变环量指数α对微型轴流风扇气动性能的影响发现降低变环量系数能增加风扇气动性能进而有助于提高其散热能力。因此满足约束条件下的最小变环量指数是微型轴流风扇扭叶片气动设计中所须选取的最佳值。












