目前風機的湍流數值模擬方法有直接數值模擬法、雷諾時間平均法和大渦模擬法。每個湍流模型都有其各自的優缺點。對于直接數值模擬方法,其優點是可以在不引入經驗模型假設的情況下模擬流場中各尺寸的湍流波動,因此被稱為的湍流波動。精細計算風機流體數值模擬方法的缺點是在直接數值計算中,網格尺寸要求很小,8-3---機,導致計算量的增加。它通常需要較大的內存和快速的cpu,因此在實際工程中很難應用。雷諾時間平均法是工程中常用的數值模擬方法。風機通過引入雷諾應力的封閉方程,可以求解時間平均雷諾方程。其優點是避免了直接數值模擬計算量過大的問題,但這些經驗模型只適用于有限的環境。直接數值模擬dns是瞬時湍流控制方程的直接解。dns的較大優點是它不需要對湍流進行任何簡化或近似。理論上,可以得到相對準確的結果。然而,直接風機數值模擬所需的網格節點數量---,計算量大。目前,只有一些簡單的流動機理可以研究,如室內空氣流動、靜水中的氣泡上升、顆粒與筒體在流動過程中的碰撞磨損等。
通過數值計算方法,觀察離心風機蝸殼內部的流動情況,通過收縮蝸殼180°~360°之間的型線,改進后的離心風機出口靜壓,出口全壓和風機效率都有所提高。
beena d. baloni等采用實驗方法,對具有相同葉輪,風機蝸殼采用等環量法與等平均速度法成型的離心風機內部流動特性進行了研究,結果表明采用等平均速度法成型的蝸殼內部氣流的速度梯度與壓力梯度都小于采用等環量法成型的蝸殼,內部流動情況---。
風機應用廣泛,但由于其葉片結構復雜、葉道較長導致其內部流動損失較大,效率較低。復雜的葉片結構導致其加工工藝復雜,在批量生產時葉片模具制造的成本較大,一般企業都只單件生產甚至不生產,導致產品的---。因此本文采用數值計算得方法,找到風機內部流動損失的根源,---風機內部的流動特性,提高風機的綜合性能。
根據以---析,本文對斜槽式離心風機進行了改進設計,從---風機內部流動特性出發,首先在原型機的基礎上進行改進,而后根據風機的現代設計方法,以合作單位的性能指標為設計條件,完成風機的設計工作,具體的內容如下:
本文通過查閱大量離心風機優化設計的文獻,深入理解了風機的不同結構參數對風機內部流動特性的影響,并采用數值計算方法
(cfd)對風機原型機進行了數值模擬,9-16風機,通過觀察風機不同截面處的等值線圖和流線圖,對風機的內部流動特性進行了分析,為離心風機的改進提供思路。以提高風機的效率和增大其全壓為改進目標,對風機的短葉片長度、增大風機葉輪的旋轉直徑和改變風機蝸殼蝸舌與葉輪的間隙,對風機性能的影響進行了研究。
一臺帶有循環通道和擴散器的后向風機的噪聲值。利用fw-h噪聲計算模型和實驗方法,得到了風機葉片和擴壓器表面的表面力脈動和垂直速度。得到了噪聲計算所需的數據,成功有效地完成了風機噪聲預測任務。風機在瞬態流場穩定后,用ffowcs-williams-hawkings方程計算設計風機的氣動噪聲,該方程主要描述了流場與動壁相互作用產生的氣動噪聲。在聲學模擬理論的基礎上,得到了運動固體邊界與流體相互作用產生的噪聲。方程右邊的三個項分別代表流體。流體邊界處的位移噪聲、波動噪聲和體積噪聲分別屬于單極源、偶極源和四極源。本文計算的流體是不可壓縮的,單極和四極的源項可以忽略不計。風機噪聲的計算和結果分析表明,山東風機,在設計風機出口外的計算區,有1100hz的聲壓峰值,9-12風機,聲壓值為58db。噪聲觀測點在距葉輪旋轉中心2米4米處產生。風機噪聲值的計算表明,1100hz時有一個聲壓峰值。在遠場噪聲計算中,隨著受流點到葉輪中心距離的增加,風機噪聲值呈下降趨勢。