针对不同类型和不同使用点的风机振动值的检测,有效地把握风机的劣化点和劣化周期,采取了可靠的预控措施,保证了风机的长周期运行。

介绍了以SolidWorks2007为开发平台以Visual C++6.0为编程语言实现离心通风机蜗壳三维实体参数化造型的方法使设计者能够运用该方法对复杂的三维实体进行参数化设计提高了风机蜗壳设计效率和精度.

本文采用SolidWorks软件对某鼓风机叶轮建立三维模型,并利用SimulationXpress模块直接对叶轮零件进行有限元分析,求出了在工作转速下叶轮的应力、变形情况,以及考虑刚化效应对叶轮模态振型的影响,求得叶轮的各阶固有频率和振型,并计算出各阶的临界转速。

针对传统的＂作图法＂和＂计算法＂的不足,主要介绍了利用SolidWorks三维软件进行建模-展开的新方法,实现了空间异构件的准确化、快速化建模-展开及切割下落料,提高了其工作效率和落料的准确性与精度。

在不改变气动参数的前提下，本文通过对一个带有17个叶片的闭式离心叶轮造型，分析了在实际工况下叶轮表面的vonMises应力分布，发现在叶片进口边，尤其是叶顶和叶根位置应力最大。为了减小叶轮局部位置上最大vonMises应力，分别对叶片与轮盘、轮盖的连接处倒圆进行了分析。进一步对轮盘与轮盖的几何结构重新设计，分析结果证明盘侧厚度增加有助于提高叶轮强度。通过整体叶轮外形改进，叶片进口处的应力集中现象得到大幅度改善。

本文通过计算流体力学(CFD)和Ffowcs Williams-Hawkings(FW-H)方程相结合的方式,对含扭转叶型的三维多翼离心风机进行流动与噪声仿真模拟,研究了叶型扭转对于近场和远场测点噪声声压级的影响,并实现了风机的降噪优化。通过分析流场发现由于相对迎角的增大,多翼离心风机的叶片靠近底侧壁面处存在明显的气动分离问题,因此对风机叶型进行扭转设计,分别计算了不同底部扭转角构型的远场和近场测点的噪声声压级。对比不同底部扭转角噪声声压级的计算结果发现,随着底部扭转角的增加,远场和近场声压级都出现了先降后增的趋势,最终在底部扭转-35°时得到最优的远场声压级。经实验验证,扭转叶型与原始叶型相比,远场的平均声压级降低了1.3dB。

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。

为了研究透平流道内端壁气膜冷却射流与主流二次流结构的交互作用,本文采用了RANS的数值方法,湍流模型选用SST模型,对端壁区域近吸力面典型位置处的冷气出流情况进行研究。数值分析发现,近吸力面侧出口射流在与端部涡结构的交互作用下,其冷却能力的损失反而减缓,射流能够在其下游端壁区域形成良好的冷气覆盖;在气动效率方面,射流对主流边界层的扰动使得损失的核心区增大,而横流强度则随着射流动量的增加呈现先增强后削弱的趋势。

离心压缩机是加氢、重整等炼化装置的核心设备,没有备机,对机组运行可靠性要求高。干气密封是目前最先进的离心压缩机轴端密封型式,具有以气封气、非接触、气膜润滑、功耗低等特点,其运行的可靠性直接影响到离心压缩机运行的可靠性。通过调研及对大量干气密封失效案例的分析,由于设计考虑不足和操作使用不当,干气密封运行中会出现密封气带液、进入固体杂质以及干摩擦等问题而导致失效,迫使装置停工,严重影响装置长周期运行和经济效益。为了避免或减少此类问题的发生,深入研究分析干气密封失效原因,并总结出确保干气密封长周期运行的有效措施。

结构参数与进口预旋对蜂窝密封静力与动力特性有较大影响。建立了蜂窝密封动力特性求解模型,在验证数值求解模型准确性的基础上,研究蜂窝芯格尺寸、轴向长度和进口预旋对密封性能的影响。结果表明,当蜂窝芯格尺寸相同时,密封有效刚度系数和有效阻尼系数随着轴向长度增加而增大;随着预旋比的增大,气流周向分量增大,轴向分量减小,故泄漏量逐渐减少;随着进口预旋的增大,蜂窝密封有效阻尼系数减小,主要是密封周向旋流增强,导致气流周向压力分布不均匀,从而降低了蜂窝密封的稳定性。