摘要：This paper discusses the influence of various volute designs on volute overall performance for a certain centrifugal compressor with both vaned and vaneless diffuser. Firstly, based on a free vortex flow pattern and the assumption of a circumferentially uniform flow at the design condition, a corrected method for volute design is adopted. By means of this method, corresponding to five geometric parameters affecting the volute overall performance, ten volute cases are designed. Secondly, the numerical simulation is employed and the detailed flow field and losses in different volutes with different geometric parameters are analyzed. The numerical investigation reveals that in all of the five geometric parameters, the radial location of the cross-section has the strongest influence on the performance of the volute. The non-uniform volute inlet formed by the upward vaned diffuser outlet flow is another important factor. Finally a relatively better value of D4/D2 is concluded.

摘要：对两台电子器件散热轴流风扇采用不同方式串联时的气动噪声特性开展试验研究。首先利用风扇等高平面内环形布置的传声器阵列对单风扇和串联风扇的远场噪声进行测量,发现串联风扇相比单风扇具有更高的宽频噪声和更复杂的单音噪声特性。然后对比加装方框、蜂窝和短管中间连接件的串联风扇在不同转速下的噪声声压级指向性分布,发现短管连接件对串联风扇的单音和宽频噪声均具有良好的降噪效果,其中设计转速下单音相比方框连接的串联风扇下降1.2dB(A),宽频下降0.5 dB(A)。最后,提出串联风扇的两段短管降噪方法并验证了其在多转速运行工况下的降噪效果。论文对串联电子器件散热风扇气动噪声的研究可为工程应用中的降噪措施提供参考。

摘要：传统的水平轴风力涡轮设计与性能预估方法是基于经典的叶素理论以及二维风洞翼型气动数据 ,为有效地设计高性能的风力涡轮 ,必须对该方法不能处理的失速延迟现象进行修正。文献[1 ,2 ]通过三维积分边界层方程的求解 ,建立了初步的三维失速延迟模型 ,近期的理论研究和实际应用发现 ,该模型还存在不完善之处。在进一步研究失速延迟机理的基础上 ,结合大量的文献资料 ,运用最新的研究结果 ,提出了改进方法及新版本的三维失速延迟修正模型。通过与实测数据对比 ,表明改进模型具有更明确的物理意义及更加准确的水平轴风力涡轮设计和性能预估效果。

摘要：发展了两种先进的水平轴风轮叶片气动计算和设计方法—— PROPGA和 PROPID。PROPGA是基于最优化方法的遗传算法 ,用于最初的叶片选择和几何设计 ;PROPID是一种基于反问题的叶片气动设计方法 ,用于最后的叶片造型和性能预估。给出了两个实例 ,一个是以基础科学研究为目的的实验探索用全新风轮 ,另一个则是用于商业生产的小型风轮。在实际风轮设计中的成功使用证明 ,PROPID和 PROPGA是一种强有力的设计工具 。

摘要：超临界二氧化碳(sCO_(2))布雷顿循环是第四代核反应堆能量转换系统主要解决方案之一,实际运行中,压缩机内sCO_(2)可能发生凝结,导致效率降低,运行稳定性受到影响。本文结合Span-Wagner物性模型,建立了sCO_(2)的平衡冷凝数值模型,对sCO_(2)压缩机进行数值模拟,分析了sCO_(2)冷凝的主要区域、成因及影响。结果表明,sCO_(2)的凝结主要受流速影响,发生于压缩机主叶片前缘吸力面的50%叶高以上区域及前缘间隙内近压力面区域,前一区域由sCO_(2)的局部加速所致,后一区域由叶顶间隙泄漏所致;在给定工况下,冷凝区域很小,未扩展到整个通道,冷凝的sCO_(2)很少,未形成两相流,对压缩机运行的影响很小。

摘要：为解决传统的水平轴风力涡轮设计与性能预估方法存在失速延迟现象的问题 ,以三维边界层积分方程为理论基础 ,分析讨论了产生这种现象的原因 ,并得到了决定叶片表面气流分离点位置的关键影响参数 ,以及参数的作用范围和量级。在分离因子模型的基础上 ,建立了风力涡轮设计与性能预估方法的三维失速延迟修正模型 ,该模型由二个关键影响参数 ( s/ r,Ω r/ u∞ )和三个与实测数据相关的经验修正因子 ( a、b、d)组成。通过与三个典型风力涡轮的实测结果对比 ,表明得到的叶片升力系数和功率输出符合很好 ,证明失速延迟修正模型有效适用 ,解决了原方法不适用于高风速工况的问题 ,提高了水平轴风力涡轮设计和性能预估水平。

摘要：对带有周向前弯和周向后弯叶片的低压轴流风扇,采用NI采集平台和双丝热线采集单元相结合的测量技术试验研究非设计工况下周向弯曲叶片的内部不稳定流动发展规律。对若干工况叶轮进出口三维流场进行详细测量,基于测量结果分析轴向、周向和径向方向的平均速度及湍流脉动速度,获得叶片周向弯曲叶轮内变工况下瞬态流场特性;通过对湍流度、雷诺应力和速度频谱分析,考察非设计工况下叶片周向弯曲叶轮固有的瞬态特性影响,分析进口来流扰动特征。研究结果显示NI采集平台和双丝热线采集单元整合的试验测量系统,成功测量低压周向弯曲叶轮变工况下的进出口三维流场,为多场同步测量提供技术参考;变工况下弯掠叶片对上下端壁区的不稳定流动具有显著的抑制作用,对于扩大稳定工作范围有着积极的作用;进口来流较高的湍流度主要存在近上下端壁区域,周向弯曲叶片对来流湍流度的影响主要集中在这两个区域;这些扰动主要集中于低频段,并呈宽频特性。

摘要：为满足新能源汽车电机轴的轻量化设计需求,文中提出了一种基于响应面法和粒子群算法相结合的多目标优化方法。以电机轴的内径为设计变量,在满足强度约束的条件下,将电机轴质量、多危险截面处等效应力和1阶临界转速作为设计目标构建了多目标优化模型。建立Box-Behnken试验设计得到4因素3水平的有限元分析试验方案,采用最小二乘法拟合了各子目标的高精度响应面方程,并根据各子目标的重要程度引入影响因子,建立了统一的全局优化目标函数。最后,结合惯性权重线性递减的粒子群算法对全局目标函数进行了寻优。优化结果表明:电机轴的质量减小了4.8%,1阶临界转速提升了8%,且两处危险截面的等效应力分别减小了2.9%,2.5%。

摘要：在低速轴流风机中 ,前弯动叶和常规径向直叶片比较 ,具有提高效率 4～ 5%,增加变工况范围 1 5～ 2 0 %的优良性能。本文在发展完善“双激盘”理论模型的基础上 ,采用平板圆弧叶型实验数据 ,加入了攻角损失的计算 ,并将其用于前弯动叶片设计工况以及变工况的性能估计。在设计工况下和实验结果比较 ,沿叶高效率的最大误差为 1 .5%,沿叶高总压的最大误差为 1 .8%,两参数沿叶高的流量平均误差分别为 1 %和 1 .5%。在稳定工况范围内按流量平均计算的效率误差和总压误差均在 2 %以内。计算结果表明 ,该法可用于估计变工况下弯掠动叶片的性能 ,是一种简单、明了、适合工程需求的方法。

摘要：对包括蜗壳的离心压气机整机模型进行了非定常数值模拟,获得不同工况下的非定常流场数据,采用动态模态分解(DMD)方法对设计工况与非稳定工况条件下蜗壳的三维非定常流场进行模态分解与重构.结果表明:在设计工况下,蜗壳内流场主要受到4.421kHz的长叶片通过频率的影响,而8.841kHz的长、短叶片通过频率的影响则受到抑制;在非稳定工况下,捕捉到了不稳定特征频率和所对应的流动模态,以及蜗壳内流场沿流向呈螺旋线型变化的速度脉动;基于频率特征的DMD方法得到了三维蜗壳模态.