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轴流风机内部瞬态流场及压力脉动特性研究

轴流风机内部瞬态流场及压力脉动特性研究

作者：丁学亮华北电力大学

学位级别：硕士

动叶可调轴流式通风机因其结构紧凑、流量大、效率高等优点,已成为大型火力发电机组的重要辅机之一。轴流风机运行过程中会产生振动,这主要由内部不稳定流动及压力脉动引起,而且运行中存在的动叶安装角异常偏离,进一步使其振动增大、内... 详细信息

动叶可调轴流式通风机因其结构紧凑、流量大、效率高等优点,已成为大型火力发电机组的重要辅机之一。轴流风机运行过程中会产生振动,这主要由内部不稳定流动及压力脉动引起,而且运行中存在的动叶安装角异常偏离,进一步使其振动增大、内部流动恶化,由此严重影响风机经济安全运行。因此,深入研究动叶可调轴流风机在正常情形以及单动叶发生异常偏离后压力脉动特性和内部瞬态流场分布具有重要的现实意义。基于CFD数值模拟软件,以OB-84型带后置导叶的单级动叶可调轴流风机为对象,将定常计算所得流场作为非定常计算的初场,模拟了动叶可调轴流风机在正常情形下及单动叶安装角异常偏离后内部压力脉动及瞬态流场特性;同时,对单动叶异常偏离后的压力信号进行特征值提取,探讨近似熵及样本熵两种复杂度算法对单动叶异常偏离的表征能力;另外,通过Ansys有限元分析模块,对比正常情形和单动叶异常偏离后叶片表面等效应力和总变形的变化,研究单动叶异常偏离对叶片静力结构的影响。研究表明:正常情形下,各监测点处的压力信号分布规律随流量系数变化不明显,均呈周期或类周期性波动,且其压力脉动强度随流量系数增加均呈下降趋势;设计流量下,不同监测点处的最高压力脉动能量均出现在叶片通过频率处,改变流量系数仅影响压力脉动能量大小;随流量增加,10%叶高截面上的平均湍动能水平提高,而叶轮出口截面上的高压区向轮毂方向移动;随时间增加,叶片尾缘处和相邻叶片间的湍动能增强;叶轮旋转过程中,叶轮出口截面上的高压区在机壳与轮毂间呈现往复运动的现象。动叶异常偏离后,各监测点压力信号周期性或类周期性波动被破坏,均出现不同程度异常波动,且偏离度越大其影响程度愈明显;除叶顶间隙处,其他位置监测点的压力脉动强度随偏离度增加而增强;动叶异常偏离改变了叶顶间隙处的时频分布,其最大压力脉动能量值随偏离度增加而提高;同时,叶轮出口静压、90%叶高截面总压及叶轮中间截面静压时均值周期性分布的规律被破坏;近似熵和样本熵均可用来识别叶片异常偏离,但样本熵的效果更好;另外,叶片表面最大等效应力及最大总变形均随偏离度增加而增大,而叶片异常偏离对等效应力及总变形的分布规律影响不大,经过校核,轴流风机异常偏离后的叶片仍满足强度要求。

关键词：动叶可调轴流风机安装角异常压力脉动内部瞬态流场静力结构

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动叶可调轴流风机瞬态流动及压力脉动特性

动力工程学报 2016年第4期36卷 277-285页

作者：叶学民丁学亮李春曦华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室河北保定071003

以OB-84型动叶可调轴流风机为研究对象,将定常计算所得流场作为非定常计算的初场,模拟了风机内部各监测点处的压力脉动及瞬态流场特性.结果表明:不同监测点的压力信号均呈周期或类周期波动,其压力脉动强度随体积流量增大呈减小趋势,最... 详细信息

以OB-84型动叶可调轴流风机为研究对象,将定常计算所得流场作为非定常计算的初场,模拟了风机内部各监测点处的压力脉动及瞬态流场特性.结果表明:不同监测点的压力信号均呈周期或类周期波动,其压力脉动强度随体积流量增大呈减小趋势,最大压力脉动强度位于叶顶间隙处;各监测点均在叶片通过频率处出现最高时频分布幅值,改变体积流量仅影响时频分布数值;随体积流量增大,10%叶高截面上的平均湍动能水平提高,而叶轮出口截面上的高压区向轮毂方向移动;随时间延长,叶片尾缘处和相邻叶片间的湍动能增强;叶轮旋转过程中,叶轮出口截面上的高压区在机壳与轮毂间呈现往复运动的现象.

关键词：动叶可调轴流风机非定常计算压力脉动瞬态流场

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轴流风机叶片切割后的性能及静力结构特性

动力工程学报 2015年第9期35卷 752-759页

作者：叶学民丁学亮李春曦华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室河北保定071003

以OB-84型动叶可调轴流风机为研究对象,采用Fluent软件模拟了在保持叶顶间隙不变情况下动叶安装角为29°、32°和35°,切割量为5%、10%和15%时的风机性能,分析了安装角和切割量对风机性能、噪声、叶片静力结构特性和经济性的影响.结果表... 详细信息

以OB-84型动叶可调轴流风机为研究对象,采用Fluent软件模拟了在保持叶顶间隙不变情况下动叶安装角为29°、32°和35°,切割量为5%、10%和15%时的风机性能,分析了安装角和切割量对风机性能、噪声、叶片静力结构特性和经济性的影响.结果表明:当qV≥35m3/s时,全压和效率随切割量的增大及安装角的减小而降低,且大体积流量侧降低更为显著;当qV<35m3/s时,叶片切割和减小安装角均可使不稳定区减小甚至消失,进而改善风机运行状态,同时可降低噪声水平,且叶片静强度校核均满足要求,但叶片切割效果更好;选取β=29°、Δ=10%,可适用于机组在多种方案下运行,并保证机组经济性最佳.

关键词：动叶可调轴流风机安装角叶片切割风机性能

单动叶安装角异常时轴流风机压力脉动特性的数值分析

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动力工程学报 2016年第5期36卷 395-403页

作者：叶学民丁学亮李春曦华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室河北保定071003

以OB-84型动叶可调轴流风机为对象,对单动叶安装角在不同偏离度下的风机内部流场特征和性能进行了非定常计算,得到了安装角异常下压力脉动的时域和时频特性、静压时均值及等效应力分布.结果表明:动叶安装角异常时,各监测点的压力信号及... 详细信息

以OB-84型动叶可调轴流风机为对象,对单动叶安装角在不同偏离度下的风机内部流场特征和性能进行了非定常计算,得到了安装角异常下压力脉动的时域和时频特性、静压时均值及等效应力分布.结果表明:动叶安装角异常时,各监测点的压力信号及压力脉动能量均出现异常特征,尤其是叶轮出口处的变化最为突出;动叶异常偏离对时域和时频特性的影响程度随偏离度的增大而提高,并导致压力脉动强度增大;各监测点的近似熵在大偏离度下变化显著,对动叶异常偏离具有良好的表征能力;静压时均值的分布和数值随偏离度改变均有较大变化,而叶片等效应力仅在数值上有明显改变.

关键词：动叶可调轴流风机偏离度安装角异常压力脉动

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异常动叶周向位置关系对轴流风机性能的影响

动力工程学报 2016年第3期36卷 218-226页

作者：叶学民王丰丁学亮李春曦华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室河北保定071003 中国航空工业新能源投资有限公司北京100027

以某两级动叶可调轴流风机为研究对象,采用全三维定常数值模拟方法分析了两级叶轮上异常叶片的4种周向位置关系对风机性能和内流特征的影响.结果表明:偏离角Δβ较小时,异常情形下的全压与正常情形下相近,效率有小幅降低;随Δβ增大,叶... 详细信息

以某两级动叶可调轴流风机为研究对象,采用全三维定常数值模拟方法分析了两级叶轮上异常叶片的4种周向位置关系对风机性能和内流特征的影响.结果表明:偏离角Δβ较小时,异常情形下的全压与正常情形下相近,效率有小幅降低;随Δβ增大,叶轮出口截面上的总压和湍动能的规律性分布被破坏,湍动能强度整体升高,导致全压规律性显著恶化,效率降低,体积流量较小时更为突出;总体上,F_1和S_2叶片异常偏离时的影响最显著,F_1和S_1叶片异常时的影响次之,F_1和S_3叶片异常时的影响最小.

关键词：动叶可调轴流风机两级叶轮动叶偏离周向位置性能内流特征

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关于玉米储藏技术及方法的应用研究

中外食品工业（下） 2014年第12期 65-66页

作者：丁学亮贵州省毕节市粮油质量检测所贵州毕节551700

本文就玉米储藏的不同条件对玉米储存技术的应用进行了研究，并就储藏方法应用需要注意的事项进行了分析与探讨，提出了玉米储藏的合理处理措施。

关键词：玉米降水发热储藏

轴流风机叶片展向结构变化对性能影响的数值分析

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流体机械 2015年第9期43卷 43-49,78页

作者：丁学亮叶学民李春曦电站设备状态监测与控制教育部重点实验室(华北电力大学) 河北保定071003

基于电站风机裕量普遍较高的现象,本文以OB-84轴流风机为对象,采用Fluent模拟了叶顶切割和轮毂加粗后的风机性能,分析了2种改造方式对风机性能、内流特征及轴功率的影响。结果表明:体积流量qv≥33 m3/s时,叶轮改造后的全压和效率均随叶... 详细信息

基于电站风机裕量普遍较高的现象,本文以OB-84轴流风机为对象,采用Fluent模拟了叶顶切割和轮毂加粗后的风机性能,分析了2种改造方式对风机性能、内流特征及轴功率的影响。结果表明:体积流量qv≥33 m3/s时,叶轮改造后的全压和效率均随叶高减小而降低,但轮毂加粗后的风机性能优于叶顶切割情形;qv<33 m3/s时,2种改造方式均可使不稳定区变缓甚至消失;叶轮改造后动叶总压升系数小于原风机,但导叶扩压能力增强,且叶轮改造能改善中小流量下风机噪声特性;叶顶切割后,轴功率均小于原风机;在高于设计流量下,与原风机相比,轮毂加粗后的轴功率呈减小趋势,但叶顶切割方式的降幅更大。

关键词：轴流风机叶顶切割轮毂加粗风机性能内流特征

马来酸依那普利叶酸对H型高血压伴左心衰竭疗效观察

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中国医学创新 2014年第36期11卷 30-32页

作者：蔡永臣丁学亮刘淼黑龙江省绥化市第一医院黑龙江绥化152000

目的：观察马来酸依那普利叶酸对H型高血压伴左心衰竭患者的疗效和保护心脏方面的作用。方法：将60例符合标准的患者按随机数字表法分为试验组和对照组各30例,两组治疗方案均按国际最新治疗指南给予强心、利尿、扩血管、减轻心脏负荷、... 详细信息

目的：观察马来酸依那普利叶酸对H型高血压伴左心衰竭患者的疗效和保护心脏方面的作用。方法：将60例符合标准的患者按随机数字表法分为试验组和对照组各30例,两组治疗方案均按国际最新治疗指南给予强心、利尿、扩血管、减轻心脏负荷、对症等治疗。在ACEI类药物选择方面,对照组：给予马来酸依那普利治疗,10 mg,1次/d;试验组：给予马来酸依那普利叶酸片治疗,10 mg,1次/d,于2周、6个月评估心力衰竭疗效及血压、同型半胱氨酸（Hcy）的水平。结果：（1）试验组治疗2周、6个月后的Hcy水平均低于对照组,差异均有统计学意义（P〈0.05）;两组血压均显著下降,收缩压降低差异无统计学意义（P〉0.05）,试验组舒张压降低较对照组显著,差异有统计学意义（P〈0.05）。（2）两组患者经临床治疗2周后心力衰竭症状均得到缓解或减轻,6个月心脏彩超示两组心脏射血功能及舒缩功能均得到改善,心功能改善均达到Ⅰ~Ⅱ级,试验组较对照组明显。结论：马来酸依那普利叶酸和马来酸依那普利对H型高血压伴左心衰无论在降压还是在保护心脏方面都具有较好的临床疗效,马来酸依那普利叶酸组改善心功能方面更为明显。

关键词：马来酸依那普利叶酸 H型高血压左心衰竭

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Wnt信号通路在心肌肥厚中作用的研究进展

心脏杂志 2012年第3期24卷 411-415页

作者：丁学亮朱烨静尹新华哈尔滨医科大学附属第一医院心内科黑龙江哈尔滨150001

Wnt信号通路在细胞分化、胚胎发育、肿瘤发生及血管的形成等方面均发挥重要作用。近年来研究发现,在不同水平干预Wnt信号通路可影响心肌肥厚的发生,本文主要阐述Wnt信号通路与心肌肥厚之间相互关系的研究进展,探讨可能抑制心肌肥厚的新... 详细信息

Wnt信号通路在细胞分化、胚胎发育、肿瘤发生及血管的形成等方面均发挥重要作用。近年来研究发现,在不同水平干预Wnt信号通路可影响心肌肥厚的发生,本文主要阐述Wnt信号通路与心肌肥厚之间相互关系的研究进展,探讨可能抑制心肌肥厚的新靶点。

关键词： Wnt信号通路心肌肥厚靶点治疗