基于流场模拟的涡旋压缩机涡齿应力变形分析

为了更准确地计算涡旋压缩机涡旋齿的应力和变形,提出一种基于流场模拟的应力变形计算方法。通过对涡旋压缩机工作过程进行气体流动的数值模拟,得到其压力场和温度场分布。将流场分布作为载荷边界条件进行涡旋齿的受力变形计算,得到涡旋齿在气体压力、热载荷及其同时作用下的应力分布和变形规律。分析了涡旋齿的径向变形和轴向变形,讨论了不同主轴转角下的涡旋齿应力和变形,比较了动涡旋齿和静涡旋齿的变形。结果表明:在压缩结束时刻动涡旋齿的应力和变形最大,最大应力位于齿头根部,最大变形位于齿头顶部。     

开槽前扩孔及复合角对气膜冷却的影响

本文对开槽前扩孔及在此基础上加30°、45°和60°不同角度复合角的气膜冷却结构进行了数值模拟,计算了指定冷却壁面的温度场分布以及冷却效率.结果表明:引入复合角后,能够改善冷却气膜在壁面的横向分布,复合角越大,气膜分布越均匀.在高吹风比下,复合角结构能够产生较大的气膜覆盖范围和较好的冷却效果.     

爪式流体机械工作过程的三维数值模拟

分析了爪式流体机械的吸气、压缩、排气和混合过程的工作特性,对爪式流体机械工作过程中具有移动边界、包含啮合点和封闭工作腔的气体三维非定常可压缩流动进行数值模拟;得到各个时刻工作腔内的压力场、温度场和速度场的分布规律;得到吸气和排气过程中,吸气口处和排气口处的气体速度场变化规律。针对现有带尖点的爪式转予的不足,构建了一种新型圆弧爪式转子,改善了爪式转子的密封性能、受力变形和吸气性能,扩展了爪式流体机械的应用领域.     

带有球凹/球凸的旋转通道内流动结构和强化换热的数值研究

对带有凹坑和凸包的内流通道在不同旋转数下的对流换热特性进行了数值分析,探讨了Coriolis力对通道中流场和换热特征的影响.研究发现,随着旋转数增加,通道前缘呈现出较弱的流动冲击,但存在较大的尾迹和延迟的流动再附着,后缘凹坑内部有一较小旋涡和较强射流使得后缘传热得到强化,最高可达60%.总体Nusselt数随着旋转数的增加先减小而后增大.     

高温泵用液膜密封流热固耦合分析

利用Mesh软件建立动环、静环周期模型,基于Workbench对动环、静环进行了三维力耦合和力热耦合计算.探究了力耦合和力热耦合对端面变形的影响,探讨了影响端面变形的操作参数(转速、压差),并分析了力热耦合产生的应力.得出:力耦合引起周向波度变形和收敛型径向锥度变形,有利于间隙流体的稳定;力热耦合变形中热载荷引起的变形占主导地位;转速对力热耦合变形影响较明显.     

旋转对带冲击孔的叶片前缘流动和换热的影响

本文采用数值模拟方法,对带有供气腔和冲击腔的旋转通道内的流动和换热进行了研究,获得了旋转时叶片前缘冲击孔流量系数以及冲击靶面平均Nu数的变化规律.计算结果表明,旋转作用所产生的哥氏力改变了冲击孔的流量系数值,转速越大,哥氏力作用就越明显.流量系数随着旋转雷诺数和出流比的增加而增加,随着入口雷诺数的增加而降低.旋转对冲击靶面的平均Nu数的影响不明显,只有在较高转速时, Nu数才随着转速的增加而稍有增加.