离心压气机叶轮的气动计算

从叶轮通道内沿任意曲线速度梯度方程出发,应用通流概念,求解离心压气机叶轮内平均流面上的流场。计算中考虑叶轮进出口附近的流面修正,考虑流场中存在熵的法向梯度的影响。给出了一个例子计算结果。      

多级离心压气机转子的高速动平衡

近年来国内引进的十三套大型化肥设备及某些国产大型化工流程中的压气机.有不少型号发生了强烈的机组振动,以致严重地影响了正常生产.作者通过大量的试验实践,认为这些高速压气机转子工作转速都很高,位于第二临界转速左右,转子在工作转速范围内将发生二三阶的混合振型的振动,传统的逐级低速平衡法已无效用,必须进行高速动平衡.实践证明,这种转子经高速平衡后能够在全转速范围内达到平稳地运转.     

轴流压气机叶片堵塞颤振的数值预测

在多级轴流压气机的实际运行中,中间级和后面级叶片所发生的低负攻角堵塞颤振主要是弯曲振型。但现有文献只研究了扭转振型的叶片堵塞颤振。本文采用前一阶段发展的有限差分方法,预测到在高亚音进口Mach数、低负攻角条件下,跨音振荡叶栅弯曲振型堵塞颤振的发作。此外,还研究了一些几何参数及气动参数对于跨音叶栅弯曲振荡稳定性的影响。初步数值结果表明,激波的存在对跨音叶栅气动弹性稳定性的影响是显著的。     

高压比离心压气机发展的一些问题

六十年代中期,美国和加拿大在离心压气机的研究工作中获得了新的突破,他们分别研究成功了单级压比为6～10的离心压气机,从此,高压比离心压气机就成为叶轮机械研究工作中一个很活跃的领域。本文首先介绍高压比离心压气机的发展过程和现状,然后着重对提高离心压气机元件性能和改善设计方法的若干问题进行了讨论,并对今后的研究工作提出了一些展望。      

离心压气机叶片扩压器的不稳定流动特征

本文用高频响应的热线风速仪及压力传感器作为测量仪器,与磁带记录仪及CF-920动态信号分析仪一起,组成测量及分析系统,并用该系统对离心压气机带叶片扩压器时的流动脉动进行了测量,得出了流体脉动的时间和空间特征.文中给出了失速波形及失速参数随流量的详细变化.本文装置上产生三团失速,流量减小过程中。失速团以2.2%～7%的叶轮转动速度旋转.转速变化时,失速现象的演变过程并不发生变化.失速时,叶片扩压器前缘附近的流动最为恶化,流体脉动幅度较大,气流角的变化剧烈.     

涡轮增压器离心压气机非稳态工况流场分析

利用商用 CFD 软件对一小型车用离心压气机建立了数值模型,并将模拟结果与实验结果进行了对比:稳态的设计转速最高压比相差不超过 0.5%,最高效率相差不超过1.5%;非稳态模拟和实验得到的失速频率均为 3000Hz,模拟结果真实可信.主要利用设计转速下小流量工况时的非稳态数值模拟结果对喘振发生前离心压气机各部件的非稳态流动特点进行了详尽阐述.研究结果表明:小流量工况时离心压气机各部件均出现非稳态流动现象,这种非稳态效应在各部件中表现出不同的特点,且随着流量的减小这种非稳态效应会不断加剧.     

离心压气机工作特性及内部流动的试验研究

本文在总结试验工作的基础上,讨论了离心压气机发生堵塞、喘振的现象及压气机特性曲线上高效区所在位置等问题;介绍了叶轮后的无叶扩压段及叶片扩压器中静压分布的测量结果;提出了叶片扩压器的简化流动模型。      

小型高速离心压气机级内部的三维流场分析

利用三维数值模拟技术对微型燃气轮机中的离心压气机部分进行了数值分析,得到了离心压气机设计转速下的级特性曲线和各通流部件中的流动情况。数值分析表明:设计转速下压气机的级特性非常陡峭;整个特性线范围内离心叶轮基本在亚音速情况下工作,而径向扩压器是在跨音速条件下工作,离心压气机整机的最大流量是由径向扩压器的喉部面积决定的;离心压气机级内部各通流部件之间流动的相互干扰是引起流动分离的重要原因,各通流部件之间流动的相互匹配和协调将决定了离心压气机整机的性能和稳定性。     

我国第一台系列化增压器离心压气机的试验研究

中国科学院力学研究所与六机部467厂等单位协作进行的我国第一个系列化离心压气机(CZ-355型)的研制工作已经取得了初步成果。根据在力学所“850千瓦离心压气机试验台”上的试验结果,机组性能已达到原设计指标。一些单位已将此机型模化用于生产实际。这一机型的研制成功将为我国船用涡轮增压器系列化工作的发展奠定良好的基础,为我国造船工业的发展发挥重要的作用。      

离心式压气机研究工作的展望

离心式压气机在小功率燃气轮机、增压器、工业用透平压缩机等方面已得到广泛的应用。由于它有工艺简单结构紧凑、工作范围宽等突出的优点,因此,在某些方面例如小流量(6公斤/秒以下)范围采用离      

钻孔爆破中炮孔堵塞效果及堵塞长度的研究

基于炮孔爆破的特点,利用爆破理论和应力波理论,分析了炮孔堵塞物的作用机理、受力情况及在炮孔中的运动过程,推导出了炮孔堵塞长度的计算公式,并在此基础上对炮孔堵塞及堵塞对爆破效果的影响进行了实验,实验结果表明了钻孔爆破中炮孔堵塞的重要性和必要性．研究结论可为爆破参数设计提供理论依据．     

炮孔堵塞长度的计算与实验研究

炮孔堵塞是爆破施工中的一个必要环节,它对爆破质量有着直接的影响.首先分析了炮孔堵塞作用机理及堵塞物的整体运动,分析了在不同装药结构条件下的爆生气体压力的变化规律.然后从牛顿第二定律入手推导出了堵塞物长度与堵塞物在炮孔中整体运动时间的关系式,令岩体破碎成块所用时间等于堵塞物在炮孔中整体运动时间,建立了计算堵塞物最优长度的计算模型,该模型考虑了众多影响因素,符合实际情况.最后在南宁市阳光新城岩体地基爆破开挖现场进行了不同堵塞长度的爆破效果实验,实验结果表明:在堵塞长度为0.4米时,爆破效果是最好的,而在实验的爆破条件下通过理论模型计算出最优堵塞长度是0.35米,理论值与实验值比较接近,证明了理论模型具有一定的正确性,所建立的模型可为爆破施工提供理论指导.     

系列化增压器中离心式压气机与轴流涡轮的设计

本文扼要地介绍船用柴油机涡轮增压器系列化样机的设计。介绍在增压器系列化设计中对离心压气机与轴流涡轮提出的要求、分档方案、主要通流元件的造型和计算方法、着重提出增压器系列化设计的主要特点。      

航空发动机压气机叶片振动频率与温度的关系

以某型航空发动机压气机第六级叶片为例，研究了温度对叶片振动频率的影响。发现由于温度的升高导致了材料弹性模量的下降，而弹性模量的下降又导致了叶片在发动机一定的转速范围内，除一阶振动外，其余各阶振动的动频均小于静频，因此与通常的工程处理方法不同，研究压气机叶片的动频时，应考虑温度的影响。     

轴流压气机叶片气动设计

本文概述了轴流压气机设计的基本问题和一般的解决途径。叙述了现今叶轮机械气动设计概念中所需要的理论方法和计算机工具。由此给出了将真实流体效应(例如亚音速粘性损失及激波)连系起来并引入设计过程的方法。重点放在叶片气动设计,特别是跨音速风扇和多级压气机的叶片设计上。指出了使压气机气动设计成为一门更严格的科学和将来研究的突出领域所需要增进的知识。      

离心叶轮气动声场的数值计算与分析

采用SIMPLEC算法对Ghost叶轮的三维非定常流场进行了数值模拟。利用计算所得流场结果并结合Lighthill和Lowson声学方程计算了由叶片表面非定常脉动力产生的气动噪声。计算结果表明:气动噪声的峰值主要集中在基频及其谐波附近;与静止的点声源相比,运动的点声源不仅使声场存在明显的多普勒效应,还会使声场的强度产生较大的变化;但对转速恒定的旋转点声源,加速度的变化对声场的影响可以忽略;从声场的分布来看,整个旋转叶轮可以看成是一个按简谐变化的偶极子源,数值计算结果与理论分析的结果吻合良好。     

轴流压气机失速初始扰动的研究进展

在失速主动控制思想的推动下,对轴流压气机失速初始扰动的研究一直是叶轮机械非定常流领域的热点问题之一,同时也是一个尚未认识清楚的难点问题. 本文从失速初始扰动的理论模型、实验研究和机理分析3个方面对轴流压气机失速初始扰动的研究进展进行了回顾.对目前失速初始扰动研究中的集中问题,如低速和高速环境下初始扰动的试验检测方法, 初始扰动类型,以及初始扰动出现的内在流体动力学机理等问题进行了总结. 在此基础上,讨论了叶尖区域的复杂流动特性和失速初始扰动的内在联系,并指出了失速初始扰动研究的发展趋势, 认为今后应进一步深化如下问题:初始扰动形式影响因素的系统研究, 高速压气机中初始扰动新形式研究,初始扰动产生的流体动力学物理机制及其与压气机的设计和运行参数之间的关联性研究.      

航空发动机压气机叶片振动疲劳寿命与af值的关系

以某型航空发动机低压压气机2级转子叶片一阶弯曲振动时不同af值(叶尖振幅与叶片固有振动频率乘积)及相应的振动疲劳寿命的试验结果为出发点,建立了叶片振动疲劳寿命与af值的关系,所得关系与传统的S-N关系相比,既不是幂函数也不是指数函数。叶片振动疲劳寿命与af值关系的建立,一方面提供了确定叶片振动疲劳寿命的可能,另一方面提供了研究材料多轴高周疲劳行为的新途径。     

离心通风器结构分析

根据某发动机离心通风器6个故障件的破坏形貌测量分析结果及简化模型的光弹性试验和有限元计算结果，建立离心通风器壳体力学模型，并通过应力分析结果对结构进行疲劳分析、探讨失效原因．研究结果指出，由于壳体在油气混合环境中使用，其肋的转接台阶处具有高的应力集中、材料铸造表面粗糙；组织疏松等缺陷，肋的截面尺寸公差太大等多种因素造成零件的寿命降低，较多零件的失效．     

防砂井挡砂介质堵塞规律实验及堵塞程度定量预测模型

防砂井挡砂介质堵塞造成降产已成为困扰油气井防砂的关键问题。已开展的大量堵塞规律研究主要涉及机理和定性描述,尚未形成可用的堵塞程度定量预测方法。针对这一问题,本文在广泛应用的砾石充填防砂条件下,利用挡砂介质堵塞评价驱替实验装置,进行了砾石层堵塞机理和规律实验,着重考察了砾石层堵塞渗透率比随驱替时间、砾砂中值比、流体流速、流体粘度、粘土含量、细质含量等生产条件的定量变化规律。根据实验数据,首先拟合砾石充填层堵塞渗透率比随时间的定量关系,引入综合堵塞系数和单项堵塞系数表征各生产条件对堵塞规律的影响,然后拟合了堵塞系数与各生产参数的经验关系,整合得到一个根据防砂参数和生产条件预测砾石充填层堵塞程度随时间变化规律的定量模型。结果表明,不同生产条件砾石层渗透率在投产早期下降较快,然后下降速度减缓并趋于基本不再变化,达到堵塞平衡状态。具体变化规律由防砂参数和生产条件控制。使用实际防砂井资料进行了模型应用案例分析,结果和规律与现场实际基本相符。该模型进一步修正后可用于防砂井动态产能预测与评价。