对FBD系列,额定功率55k W的矿用轴流式通风机叶轮的气动噪声进行数值分析,采用大涡模拟(LES)和FW-H声学模型进行数值计算,得到FBD型矿用轴流式通风机叶轮旋转区域各噪声计算点的频谱图。通过对比发现通风机一级叶轮的气动噪声主要由因叶片周期转动引起的旋转噪声组成,在二级叶轮处由于紊流絮乱导致涡流噪声明显从而使得二级叶轮的气动噪声主要由旋转噪声和涡流噪声组成。在叶轮旋转区域从叶轮的叶根到叶尖的过程中,气动噪声先增大后减小。对一级叶轮而言,叶片前缘噪声略大于后缘,而二级叶轮叶片的后缘噪声略大于前缘。

通过对旋轴式通风机噪声产生原理进行测试,对不同工况下的通风机运行数据进行记录及分析,对噪声声频曲线进行分析,对两级叶片的气流模式进行分析;通过叶轮片数目的合理选择,二级叶片的优化,选择流动损失较小的翼型等手段进行优化。

本文利用CFD软件针对二回路主循环钠泵叶轮与导叶叶片数匹配关系对水力性能的影响进行数值模拟的理论研究。以本公司水力库中水力模型的模型泵为研究对象,基于此泵的要求及几何参数,拟定了叶轮叶片数和导叶叶片数的多种匹配方案,选出了三种较好的匹配方案,通过数值方法计算出三种方案的水力性能,结果表明叶轮叶片与导叶叶片数以6比10匹配的水力性能最好,并用水力模型对此进行了试验验证。

当轴流泵在小流量工况下运行时,由于叶轮进口的冲角增大,导致在叶轮内产生脱流等不稳定流动结构,降低泵的水力性能。该文采用计算流体动力学分析方法对轴流泵内部流场进行了研究,结果表明：该轴流泵的特性曲线存在明显的驼峰区域,在0.3到0.61倍最优流量工况区间,轴流泵的扬程和效率明显下降。在临界失速工况下（0.61倍最优流量工况）,叶片吸力面前缘靠近轮缘处及叶片尾缘靠近轮毂处均出现了脱流;在深度失速工况下（0.45倍最优流量工况）,脱流进一步发展,并与来流共同作用形成稳定的涡旋结构,阻塞整个流道。为了提高轴流泵在小流量工况下的水力性能,引入一种轴流泵进口管开槽技术,分析其对轴流泵内部流场的影响及驼峰的改善作用。结果表明：在小流量工况下,轴向开槽可以减小叶轮进口环量和冲角,可以减小叶片背部的脱流,轴流泵的驼峰...

综述了目前国内外螺旋离心泵的研究状况;介绍了设计工况下泵内流场的三元非粘性有限元和边界元计算结果;给出了叶轮表面的可视化照片和叶轮内运动轨迹的计算结果;分析了径向力、轴向力的测试结果以及为减轻它们而采取的措施;最后介绍了泵的结构参数对泵性能的影响。

利用高速摄影技术对离心泵叶轮中固体颗粒运动轨迹及其规律进行了试验研究。试验结果表明:质量大的颗粒,在离心泵叶轮中,其轨迹总是趋向叶片压力面。对于转速高的工况,颗粒也向偏于压力面方向运动。

利用旋转式流体动力机械的相似理论，推导出离心泵叶轮中运动参数，工况参数和几何参数间的关系，即速度系数与比转数之间的关系，以便在设计时利用这种关系确定离心泵叶轮的主要尺寸。

介绍了无过载离心叶轮水力设计的原则和方法,讨论了无过载离心叶轮主要几何参数的选择,并进行了验证。

针对流面倾斜叶轮风机三元流动特性,在改进损失模型的基础上,导出了效率与轮毂比之间的解析关系,提出了按最高效率确定叶轮出口轮毂比,按倾斜流面叶栅最大许可当量出气角确定叶轮进口极限轮毂比。实验表明,本文方法与实验结果吻合较好,并具有实用性。

结合设计实践,提出了亚声速离心叶轮CAD研究中应重点解决的若干理论问题。