针对某玻璃厂钢化系统BT炉风机存在的运行效率低,噪声大等问题,提出了风机优化方向。首先分析了用户使用的小流量高压风机的流场及气动噪声,在此基础上,重新设计了后弯式高效低噪风机,并分析了其气动性能和气动噪声。研究表明:优化后的风机性能曲线平坦,消除风机喘振现象,确保风机运行的安全性。风机效率和压力均大幅度提高,噪声降低。改造后风机节能率达到24.7%,单台风机年度节电量为473 000kW·h,取得较好的经济效益和社会效益。

提出了换风扇噪声主要是由风叶旋转时的通频及其低次谐频成分构成，应用主动噪声控制吸效地抑这些离散频率上的声音。笔者设计了一具有4个误差输入和两个抵销输出的自适应控制系统，并应用于换风扇噪声控制上，获得了满意的实验结果。

介绍了叶轮机械气动噪声源的组成、机理及对其研究的现状;重点介绍了前弯动叶降噪技术在叶轮机械气动噪声研究领域的应用,结果表明动叶前弯技术可以较大幅度提高气动效率、降低气动噪声.此外还考察了不同前弯角度和叶片重心积迭线对气动性能的影响,得出了一些有益的结论.

介绍了一种应用激光多普勒原理和数字相关处理技术的流速/流量测量系统,它可以非接触地测量流体速度和流量的瞬时值、平均值以及其它各种有关的统计参数.系统采用小型集成化光学部件和计算机一体化的信号处理器,具有精度高、功能强、压力损失小、使用操作方便和成本低等优点,应用于风机流速/流量特性的测量,可得到完整的流速分布与压差流量基本特性.

安全壳循环冷却风机作为CAP1400安全壳循环冷却机组的关键设备,其空气性能与噪声特性对核电厂系统的安全运转有重要影响。本文考虑了横向脉动速度对风机流场影响,引入涡粘性系数表达式对标准k-ε湍流模型进行修正,使数值模拟平均计算误差降低到5%以内,提升对大型轴流风机气动性能预测的准确性。基于修正后的数值模拟分析,本文引入无量纲参数σ来表示动叶至前导叶的轴向间距与前导叶弦长的比值,并针对不同σ值的风机模型进行数值计算与噪声分析,并选取最优模型进行打样分析。试验及数值模拟结果表明通过增大σ值来减小噪声值在大流量工况下作用较为显著,且在0.5≤σ≤1.0的范围内效果最佳,优化后模型在保证空气性能基本不变的前提下,噪声下降3.0~5.0 dB。

氢燃料电池所用的空压机主要为高速离心式空压机,其气动性能主要由叶轮和扩压器决定,两者的匹配性能与叶片扩压器的迎角有关。为探究迎角对空压机气动性能的影响,对设计工况下9组不同迎角的叶片扩压器进行研究。利用商业CFD软件Numeca对叶轮转速为95000r/min的空压机进行模拟计算,获得各个迎角下空压机的气动性能曲线,对流道子午面的马赫数和流场云图进行分析。结果表明扩压器迎角对离心式空压机的气动性能有重要影响,在一定范围内,迎角越大,空压机的工作范围越宽,峰值效率越高,高效率区越广;在额定转速下,迎角在0°~2°之间存在最优值,使叶轮与扩压器的匹配性最优,空压机具有更好的气动性能。

前弯清扫车用离心风机以体积小、吸力大、质量轻等特点为清扫车装备公司所青睐,但也存在着噪声大、高频噪声贡献大、刺耳等问题成为行业的痛点。在不改变气动性能、总体安装尺寸的前提下,如何降低风机声压级和高频噪声贡献,也成为了行业的难点。本文通过对原型机的模拟计算及实验数据对比,验证计算的可靠性。采用倾斜蜗舌优化方案,分析了倾斜蜗舌对清扫车风机流场特性、噪声特性的影响,研究表明倾斜蜗舌可降低前倾式风机的声压级和高频噪声贡献,清扫车风机的声压级降低了7.3dB,改善了噪声频谱特性,为清扫车风机噪声优化提供一定的技术支持。

密封件作为燃气轮机的重要组成部分,影响发动机的效率及燃料消耗水平。在防止气流泄漏的同时,密封件还会产生一定的激振力,对转子稳定性产生影响。袋型阻尼密封由于具有低泄漏和高阻尼的特点,既能作为密封装置控制转子与静子件之间的泄漏,提高燃气轮机的工作效率,又能作为阻尼器,有效抑制转子振动。本文的研究对象为两种不同结构袋型阻尼密封:传统袋型阻尼密封和贯通挡板袋型阻尼密封。在忽略转子振动行为的前提下分别计算两种袋型阻尼密封的泄漏特性。结果表明,传统袋型阻尼密封的泄漏特性要优于迷宫密封。

为了满足特殊工况下发动机中的密封要求,对W形金属密封环综合性能进行研究。对W形金属密封环进行参数化建模,采用数值模拟正交试验法,应用ANSYS软件进行W形密封环的密封性能的分析计算,根据多指标数值模拟正交仿真试验计算结果,运用MATLAB软件建立W形金属密封环关于其主要结构参数的多元线性回归方程。为保证其密封性能,应求得在最大Von-Mises等效应力不超过材料屈服极限条件下,寻找接触应力的最大值。通过C语言程序设计在其各结构参数限定范围内求解其极值,并得到极值对应的结构参数;对优化后的结构进行ANSYS模拟,并对结果进行检验,从而证明了优化设计的可靠性。

从大型乙烯压缩机推力盘拆卸困难案例出发,针对原始结构的安装和拆卸过程进行仿真计算,初步判别问题发生原因为油槽大、小径侧轴孔涨开油压比过大,导致油压无法向两侧同时传递。并以此确定新结构设计的优化方向,即保障安装油压不升高的前提下,满足油槽大小径侧轴孔涨开油压比为1,并同时开展推力承载能力核算。最后通过现场的产品试验验证了优化方法的可行性,结合多台产品的解决案例反馈,进一步说明该分析方法具有较高的参考价值。