風機蝸殼優(yōu)化設(shè)計方法的研究進展橫截面面積的圓周變化、橫截面形狀、橫截面的徑向位置、蝸殼入口位置、蝸舌的結(jié)構(gòu)是蝸殼的五個主要幾何參數(shù)。其中蝸舌的位置、角度和形狀，在避免內(nèi)部沖擊、減少分離損失和降低噪聲等方面起著重要的作用。蝸殼的各幾何參數(shù)對風機內(nèi)部流動的影響并不是獨立的，它們之間既相互關(guān)聯(lián)，又相互影響，因此，在確定這些幾何參數(shù)時要進行考慮。采用數(shù)值計算與響應面法相結(jié)合的手段對蝸殼的三個主要幾何參數(shù)(蝸殼出口的擴張角、葉輪的露出長度、蝸舌間隙)進行了優(yōu)化，4-68風機，結(jié)果表明通過優(yōu)化蝸舌間隙和葉輪的露出長度，不僅可以提高風機的效率，還可以降低風機的a聲級噪聲。按一維設(shè)計理論(等環(huán)量法)蝸殼型線應為一條對數(shù)螺旋線。通過對方程的簡化處理，風機按照等邊基元法和不等邊基元法可以快速完成蝸殼型線的繪制。風機采用改進的等邊基元法繪制離心風機的蝸殼型線，通過數(shù)值計算與實驗研究，結(jié)果表明采用改進的等邊基元法繪制蝸殼型線，不僅可以提高離心風機的效率，還可以降低風機的噪聲。在蝸殼型線一維設(shè)計理論的基礎(chǔ)上，通過考慮氣體粘性因素的影響，威海風機，對風機原外殼進行了改進。研究結(jié)果表明，通過考慮氣體粘性，對蝸殼型線進行改進，可以減小蝸殼內(nèi)的流動損失，提高風機的效率。
當風機改進后的方法不能達到預期效果時，采用現(xiàn)代風機設(shè)計理論完成風機的設(shè)計，詳細介紹了風機各部件結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇原則。葉片成形方法是基于葉輪流道橫截面積逐漸變化的原理。建立了風機葉片型線成形的數(shù)學模型。根據(jù)該數(shù)學模型，采用“雙圓弧”拼接法完成了葉片型線的繪制。建立風機三維模型后，對網(wǎng)格進行劃分，風機采用n-s方程。結(jié)合sstk-u湍流模型，對斜槽風機的原型風機、改進風機和設(shè)計風機進行了流量計算。將原型風機的計算結(jié)果與原始測量數(shù)據(jù)進行了比較，詳細分析了sstk-u湍流模型計算結(jié)果的準確性，即離心風機的數(shù)值計算。湍流模型的選擇提供了---的參考。風機的瞬態(tài)計算方法，分析了瞬態(tài)計算中時間步長的選擇原則。采用瞬態(tài)數(shù)值方法對新設(shè)計的風機內(nèi)部流動進行了數(shù)值模擬。在瞬態(tài)計算結(jié)果穩(wěn)定后，利用fw-h模型對設(shè)計風機的氣動噪聲進行了計算。本文采用“風機三維建模-斜槽風機樣機數(shù)值計算-樣機內(nèi)部流動特性分析-風機改進的確定和設(shè)計方案-噪聲計算的瞬態(tài)法”的技術(shù)路線，完成了風機的改進和設(shè)計。斜槽風機。
風機廣泛應用于冶金、化工、鋼鐵、水泥等重工業(yè)。其結(jié)構(gòu)特點是整體結(jié)構(gòu)緊湊，葉輪寬徑比小，內(nèi)、外徑比小，長、短葉片分布均勻，壓力系數(shù)高，流量系數(shù)小，因此常用于高壓、小流量場合。針對風機效率低、加工工藝復雜等缺點，提出了一種改進的風機效率設(shè)計方案，除塵用風機，并采用cfd數(shù)值計算方法進行了分析驗證。
本文對風機進行改進和設(shè)計的主要思路是利用n-s方程和sstk-u湍流模型計算斜槽風機樣機的流量。數(shù)值計算結(jié)果與原始測量數(shù)據(jù)吻合較好，證明了該計算模型和數(shù)值計算方法的可行性。通過對風機不同截面的等值線和流線的觀測，分析了葉輪通道內(nèi)流動損失的原因。通過控制葉片吸力面邊界層的分離，降低了風機的內(nèi)部流動損失。針對風機內(nèi)部流動狀況，提出了三種不同的改進方案。在改進方案不能滿足性能要求的情況下，對風機進行了重新設(shè)計。為了使風機葉片通道內(nèi)的流動合理，根據(jù)葉輪通道截面面積逐漸變化的原理，熱循環(huán)風機，建立了風機葉片型線形成的數(shù)學模型，并根據(jù)該數(shù)學模型完成了風機葉片型線的設(shè)計。風機葉片的設(shè)計采用“雙圓弧”成形方法，不僅簡化了風機的加工工藝，而且使風機的總壓力提高到5257pa，效率提高到68%。---介紹了離心風機的瞬態(tài)計算方法，分析了瞬態(tài)計算中時間步長的選擇原則。采用瞬態(tài)數(shù)值方法對新設(shè)計的風機內(nèi)部流動進行了數(shù)值模擬。在瞬態(tài)計算結(jié)果穩(wěn)定后，風機采用fw-h模型計算了設(shè)計風機的氣動噪聲，遠場噪聲值為58db。
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