基于多块结构矢量裁剪的涡轮离心泵流场模拟

通过对涡轮离心泵的流场优化模拟,提高对涡轮离心泵的机械加工精度。传统方法使用多块结构化网格方法对涡轮离心泵流湍流度进行数值模拟,实现涡轮离心泵转子间隙流场分析,而涡轮离心泵转子的曲率随着转子的半开式旋转动态变化,影响流场分析精度。提出一种基于多块结构矢量裁剪的涡轮离心泵流场模拟方法。设计多块结构化网格,对涡轮离心泵流场分布进行控制设计,为了确保每一区域形成一个基于限定边约束三角网剖分,采用矢量裁剪方法,构建离心泵流场连点成面模型。仿真实验表明,采用该流场模拟方法能有效解决涡轮离心泵构造的层面拟合问题,提高了流场分析和模拟精度,实现涡轮离心泵流场模拟,指导机械加工,降低加工误差。     

大直径摆线轮的双端面磨床设计研究

为了使得大直径摆线轮在针轮中无卡顿转动,以及实现大直径摆线轮的高精度加工和保持性,需要对大直径摆线轮的加工方法进行研究。目前的大直径摆线轮加工方法,主要通过改变大直径摆线形成参数以及转动大直径摆线轮和调整砂轮位置来实现其修形。当前方法由于受到加工设备磨齿机性能影响,其生产效率和加工精度均不理想。为了提高生产效率,改善加工工艺,提出一种大直径摆线轮的双端面磨床设计方法,首先计算大直径摆线轮的标准齿形方程;然后将移距修正法、等距修正法和转角修正法相结合,对大直径摆线轮的齿廓进行修正;最后在双端面磨床的平行度分析基础上,对双端面磨床的最大磨削余量进行理论计算,在对大直径摆线轮进行磨削时控制双端面磨床砂轮开口量,提高和保持大直径摆线轮的加工精度,改善加工工艺。实验结果证明,本文方法能够提高大直径摆线轮的加工精度且加工精度保持性较好,使用寿命较长。     

湍流模型对于低速流噪声影响研究

为了研究湍流模型对于低速流噪声预报的影响,采用结合不同湍流模型的流声分解方法(Viscous/Acoustic splitting method)计算雷诺数Re=20000时的圆柱绕流噪声。通过采用SSTk-ω湍流模型和基于SSTk-ω湍流模型的尺度自适应模拟(SST-SAS)模型分别计算圆柱绕流的流场分布。采用流声分解方法(Viscous/Acoustic splitting method)计算圆柱在两种流场下所产生的流噪声。结果表明采用SST-SAS湍流模型计算出的圆柱斯特哈尔数更接近实验结果,但SSTk-ω湍流模型算出的圆柱平均阻力系数更准确。采用两种湍流模型计算出的圆柱绕流噪声具有相似的偶极子柱面波分布规律,两种湍流模型算例声学的圆柱展向效应均不明显。采用不同湍流模型计算出的圆柱绕流噪声峰值频率不同,但均与流场计算出的圆柱升力系数峰值频率相同。可采用非稳态雷诺时均模拟(URANS)方法中的SSTk-ω模型结合流声分解法来预测圆柱绕流噪声等有确定升力系数频率的流噪声问题。     

不同位置加装叶轮对离心鼓风机全流场的影响

为某型离心式鼓风机加装小型叶轮,在改变加装叶轮位置的情况下,首先用三维建模软件solidworks建立加装叶轮、离心叶轮、蜗壳的三维模型,使用布尔运算分别得到进口部分、离心叶轮流道、蜗壳部分流场模型。在ANSYS workbench平台中,将模型分别导入ICEM CFD中进行网格划分,以CFX软件为基础,建立标准κ-ε湍流模型和时均连续N-S方程,分别对加装叶轮在三个不同位置的离心式鼓风机进行数值计算。突然通过对数值模拟结果的对比,分析得出加装叶轮位置不同对鼓风机全流场的影响,对鼓风机的改造优化提供思路与指导。     

叶轮加工精度影响因素分析及改进

随着科技生产的发展,越来越多的复杂曲面零件被要求应用于加工中,叶轮作为典型的复杂曲面零件代表,如何保证其加工质量与精度一直是技术难题。本文针对整体叶轮加工的一系列步骤,结合三维软件对叶轮加工进行模拟,从切削力、切削刀具以及进给量等一系列参数分析叶轮加工的影响因素,从而进一步提高叶轮加工的精度。     

离心风机三维流场CFD模拟分析

采用FLUENT软件,应用标准k-湍流模型和混合网格,采用分离隐式求解器,对某离心风机三维流场进行了CFD数值计算分析。计算表明:虽风机内部流场速度分布比较均匀,无明显的漩涡、二次流等出现,但风机内部流场顺畅性不佳,有待改进。     

不同转速加装叶轮对离心鼓风机全流场的影响

以某型离心式鼓风机为例,对其进行加装小型叶轮的改造,首先使用三维建模软件Pro/ENGINEER建立了离心叶轮、加装叶轮、蜗壳的三维模型,然后通过布尔运算得到全流场模型,选用2℃空气为流体介质,最后在ANSYS workbench平台使用ICEM CFD进行网格绘制基于CFX软件,建立相对坐标下的时均连续N-S方程和标准κ-ε湍流模型,对该离心式鼓风机在加装叶轮转速不同的三种情况进行流动数值计算。对比数值模拟结果分析加装叶轮转速不同对离心式鼓风机全流场的影响,对风机改造提供指导及优化设计提供依据。     

热力发电厂疏水泵改善汽蚀性能的CFD研究

为提高热力发电厂低压加热器疏水泵的汽蚀性能,将CFD技术与传统抗汽蚀方法相结合,对具有不同布置形式的四种叶轮模型内三维湍流场进行数值计算。根据计算所得流场分布,通过比较找出具有良好汽蚀性能的设计方案。试验数据表明,泵的汽蚀性能得到改善。     

张家口高寒地区建筑风侵失温过程的模拟与解决

张家口处于我国华北地区,冬天较为寒冬,张家口高寒地区建筑风侵失温过程进行模拟,可以优化建筑的平面分布和体型设计。提出一种基于Ecotect模拟分析的张家口高寒地区建筑风侵失温过程模拟计算方法,建筑规划设计提供指导。针对不同建筑之间相差过大的风环境,以及建筑区域内风力强劲的特点,进行风速场的数值离散化处理,计算张家口高寒地区建筑室外风环境风速场的应变张量和旋率张量,修正流湍流度,根据张家口市的城市特点与温度变化情况,对张家口市边界层结构进行了大气稳定度分析,结合风速场分布形式实现张家口高寒地区建筑风侵失温过程模拟。仿真实验结果表明,采用该方法模拟的张家口高寒地区建筑风侵失温过程,模拟计算的精度和准确度较高。     

热力发电厂疏水泵改善汽蚀性能的CFD研究

为提高热力发电厂低压加热器疏水泵的汽蚀性能，将CFD技术与传统抗汽蚀方法相结合，对具有不同布置形式的四种叶轮模型内三维湍流场进行数值计算。根据计算所得流场分布，通过比较找出具有良好汽蚀性能的设计方案。试验数据表明，泵的汽蚀性能得到改善。     

基于CFD的冲压焊接多级离心泵叶轮选型的研究

基于全三维雷诺时均N-S方程和标准k-ε两方程湍流模型,采用多重参考系模型(MRF)和壁面函数法,利用FLUENT软件对应用于中比转速冲压焊接多级离心泵的扭曲式叶轮、圆柱式叶轮和堵塞式叶轮进行内部流场的数值模拟,得到了三种叶轮的内部流动特征。结果表明:扭曲式叶轮具有抗气蚀性能强,无明显的分流层现象,较好的水力性能等特点,在三种叶片中最适宜采用扭曲式叶片,为中比转速冲压焊接多级泵的叶轮设计选型提供了依据。     

五轴机床整体结构配置优化与叶轮加工后置信息研究

叶轮是机械设备中的重要部件,其作用不可替代,因为其结构比较复杂,相对于其它部件来说,叶轮的加工难度更大。后置信息是机床进行加工运动的信息记录,通过后置信息的反映,对五轴机床的整体结构和配置及参数进行优化,对自由曲面进行数控软件的精确编程,达到提高叶轮加工精度,保证加工质量的目的。     

曲率匹配性刀轴控制在多轴数控编程中的应用

以往进行五轴数控编程时,都是采用固定刀轴角度的控制的方式,刀轴角度并不能随着曲面的变化而自动进行调整,郊率不是很高。而采用曲率匹配性刀轴控制进行多轴编程则可以保证刀轴的变化与曲面的曲率变化相关联,可以在同样加工精度下来提高加工的效率。     

基于流固耦合增压器叶轮应力应变分析

首先通过三维建模软件Solid Works建立叶轮模型,然后利用ANSYS Workbench流体动力学分析模块ANSYS CFX进行内部流场数值计算,获得增压器内气流流场对叶轮压力的分布规律。在此基础上,对叶轮进行流固耦合分析,分析得到叶轮在受到流场压力,自身重力及旋转离心力综合作用下叶轮的应力及应变分布规律。     

烘燥机及其叶轮内流场分析与优化

用CFD软件Fluent对烘燥机内核心部件风机叶轮进行模拟,通过风机内部流动规律分析,寻找出最佳的叶轮尺寸和设计方案.对烘燥机内部整个流场进行模拟分析,通过观察分析叶轮处的流场分布情况,掌握了烘燥机内部流场的流动规律,并对整个烘燥机内部进行结构和流场改进,最终得到最佳的结构设计方案.     

曲率匹配性刀轴控制在多轴数控编程中的应用

以往进行五轴数控编程时，都是采用固定刀轴角度的控制的方式，刀轴角度并不能随着曲面的变化而自动进行调整，郊率不是很高。而采用曲率匹配性刀轴控制进行多轴编程则可以保证刀轴的变化与曲面的曲率变化相关联，可以在同样加工精度下来提高加工的效率。     

温度与压力耦合作用下涡旋盘的结构优化

以电动汽车空调涡旋压缩机为研究对象,运用有限元分析软件ANSYS,施加非均匀温度场和压力场等载荷条件,对变基圆半径涡旋盘进行了应力与应变的模拟分析。并选取涡旋盘齿高作为结构参数设计变量,使用六西格玛优化方法对涡旋盘进行可靠性分析及结构参数优化。研究结果表明,针对涡旋齿的型线修正部位,通过六西格玛优化可使其安全因子提高6.58%,显著降低涡旋盘在实际运行过程中的齿头断裂几率。     

逆向工程技术在水泵叶轮测量和加工中的应用

本文先介绍了逆向工程的概念,并对其在水泵叶轮测量以及水泵叶轮加工工程中的应用作了详细分析,重点探讨了如何应用逆向工程技术提高水泵叶轮加工精度这一问题,并得出相关结论,供同行参考借鉴。     

影响叶轮铣削加工质量的因素分析

叶轮类薄壁零件的复杂结构使其成为铣削加工中的重点与难点。本文以典型铝合金叶轮薄壁零件为例,采用不同的铣刀齿数、铣削宽度、主轴转速和每齿进给量实际加工了9组试件,并对壁厚尺寸精度与表面粗糙度这两个重要的技术要求进行了测量。通过比较分析,最终确定出了保证叶轮零件技术要求所需的最佳切削参数组合。     

煤矿用多级离心泵固液两相流动分析

针对煤矿用多级耐磨离心泵中固液两相流动,假定固相颗粒浓度不变,结合SST湍流模型、Euler-Euler非均匀多相流模型进行非稳态计算,主要分析颗粒粒径变化引起的流动演变规律.结果表明随着粒径的增大,叶轮内固体颗粒逐渐向压力面转移,正导叶叶片凸面方向的固体颗粒数量逐渐减少,从而减弱了对壁面的磨损,反导叶内固体颗粒逐渐向叶片凹面聚集.正导叶和过渡区域的湍流动能整体随着粒径的增大而逐渐增大,而反导叶叶片内的湍流动能总体随着粒径的增大而减小.固体颗粒粒径的增大对内流场压力波动的影响,随着级数的增加而逐渐减弱.此分析结果为多级离心泵内的固液两相流动研究提供了参考依据.