以目前蜗壳结构设计中普遍应用的不等边距近似画法和对数螺线精确画法为蜗壳型线设计方法,构建了相应的参数化模型,并对比两种不同建模方法的结构特点。利用此设计方法可提高蜗壳的设计质量及设计效率。

提出了一种通过叶轮与蜗壳迭代计算求解蜗壳内流场的方法,该方法边界条件处理简单,并能在不太增加计算量的基础上模拟出蜗壳进口周向流动的非均匀性,突破了在计算单个蜗壳时,进口只能给均匀边界条件的局限性.实例计算结果表明:在设计工况下,蜗壳进口周向流动比较均匀,而在变工况下,特别在蜗舌附近,流动的非均匀性要强烈得多.

结合多年的实践经验,总结了多种叶片泵产生汽蚀的原因,研究了预防的方法,对叶片泵的设计具有一定的参考意义。

单叶片离心泵蜗壳内易形成二次流旋涡,容易诱发高幅值的压力脉动,严重时还会降低水泵运行的安全稳定性。基于SST k-ω模型,对单叶片离心泵在典型工况下的非定常流动进行数值模拟,得到了其内部流场和压力脉动特性。结果表明,数值计算结果与实验结果基本一致。对压力脉动特性进行分析,发现在不同流量工况下,泵内流场均表现出明显的周期性变化的压力脉动特性,蜗壳第一断面压力脉动强度最低,第二断面压力脉动强度最高。压力脉动的主频均是叶片通过频率,随着流量的增加主频幅值呈现减小的趋势。进一步对单叶片离心泵的蜗壳内二次流的非定常特性进行分析,发现不同流量工况下,蜗壳内均出现二次流旋涡,并随着叶轮旋转也呈现出周期性变化。蜗壳内的横向速度在额定流量下较小,在非额定流量下显著增大。该研究可为单叶片离心泵机组运行稳定...

对矩形截面蜗壳内流场的测试表明:蜗壳进口气流参数沿圆周不同,蜗地壳外壁曲率对蜗壳内流动形式起主要作用,周向速度分量的分布不符合等环量理论。

介绍了参数化设计的概念及Pro/E二次开发的方法。在二维水力设计软件PCAD2004的基础上,研究了离心泵蜗壳的参数化三维造型方法并用VC＋＋6.0在Pro/TOOLKIT环境下对Pro/E进行二次开发,成功开发出了实用的蜗壳参数化三维造型程序。实例应用表明该程序运行结果良好,可以满足工程应用的要求。

针对某在建核电站三级循环给水混流泵要求在多工况高效率运行的情况，基于N—S方程、标准k—ε湍流模型和SIMPLE算法，对叶轮及蜗壳内部流场进行了数值模拟，并预测了扬程效率曲线。在清水试验台上进行了性能测试，数值模拟与试验结果吻合较好，但CFD分析与试验结果均显示已生产的样机效率不达标，可通过增大蜗壳断面面积以及减小叶片进口冲角来进一步提高整机效率。

对自主开发的7—40风机进行了性能试验测量和全工况整机数值模拟，并对大中小三种流量下风机蜗壳的内部流场进行了全面的研究。通过对蜗壳内多个横截面的通流速度、静压和二次流分布的详细分析，探讨了三种流量下离心风机蜗壳内部二次旋涡流动的形成和发展、最大和最小主流速度的位置的变动，研究了蜗壳内通流速度方向的扩压等蜗壳空腔内部流动的变化规律，分析了蜗壳对叶轮流动的影响。

采用数值方法分析了蜗壳壁厚对离心风机在气动力激励下蜗壳受迫振动辐射噪声的影响。首先采用CFD方法模拟了风机内部的非定常流动，得到蜗壳壁面的非定常气动载荷分布；然后采用有限元方法计算蜗壳在非定常载荷作用下的受迫振动特性；最后采用边界元方法预测了蜗壳受迫振动激发的噪声声场及声功率。基于上述方法，比较分析了蜗壳壁厚对振动噪声辐射功率的影响。结果表明，并不是蜗壳的壁厚越大，其振动噪声越低，而是对应确定的激励频率，存在最佳的壁厚尺寸或各部分不同壁厚的尺寸组合。

为探讨双吸双流道泵的内部流动规律,本文基于CFD性能预测方法,计算泵在不同时刻和不同工况下的速度-压力分布,探讨其蜗壳喉部的速度分布和蜗壳内部的压力脉动。研究结果表明：叶轮进口处的流动状态与普通叶轮相差较大,在流道的工作面上存在脱流和旋涡。叶轮流道旋转至隔舌左侧靠近蜗壳出口时,叶轮流道以及蜗壳喉部的速度-压力分布均匀。各监测点为低频振动。此项研究可为进一步优化此类泵提供一定的参考。