當改進后的方法不能滿足合作機組的性能要求時,采用現代風機設計理論完成了風機的設計,并詳細介紹了風機各部件結構參數的選擇原則。根據葉輪流道斷面面積逐漸變化的原理,建立了風機葉片型線成形的數學模型。根據該數學模型,采用雙圓弧拼接的方法完成了葉片型線的繪制。設計的風機效率為68%,9-26風機,比樣機提高19.9%,總壓由4626pa提高到5257pa,均滿足合作機組的性能要求。通過對原型風機和斜槽風機葉片通道流線圖的比較,可以看出所設計的風機內部流動得到了很大的---,從而驗證了本文風機設計方案的可行性。后介紹了離心風機的瞬態計算方法,分析了瞬態計算中時間步長的選擇原則。采用瞬態數值方法對新設計的風機內部流動進行了數值模擬。在瞬態計算結果穩定后,風機利用fw-h模型對設計風機的氣動噪聲進行了計算。設計風機的聲壓峰值為1100hz,聲壓值為58db。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。
風機廣泛應用于冶金、化工、鋼鐵、水泥等重工業。其結構特點是整體結構緊湊,葉輪寬徑比小,內、外徑比小,長、短葉片分布均勻,壓力系數高,流量系數小,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計方案,并采用cfd數值計算方法進行了分析驗證。
本文對風機進行改進和設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。數值計算結果與原始測量數據吻合較好,證明了該計算模型和數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,分析了葉輪通道內流動損失的原因。通過控制葉片吸力面邊界層的分離,聊城風機,降低了風機的內部流動損失。針對風機內部流動狀況,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計。為了使風機葉片通道內的流動合理,根據葉輪通道截面面積逐漸變化的原理,建立了風機葉片型線形成的數學模型,并根據該數學模型完成了風機葉片型線的設計。風機葉片的設計采用“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,4-72風機,效率提高到68%。后介紹了離心風機的瞬態計算方法,分析了瞬態計算中時間步長的選擇原則。采用瞬態數值方法對新設計的風機內部流動進行了數值模擬。在瞬態計算結果穩定后,風機采用fw-h模型計算了設計風機的氣動噪聲,遠場噪聲值為58db。
除了數值模擬和實驗測量外,傳統的多翼離心風機的性能改進主要集中在多翼離心風機的結構優化設計上,取得了較好的效果。王斗提出了雙圓弧葉片的設計方法,解決了風機單圓弧葉片普遍存在的進口負荷大、空分---的問題。毛泉友采用分段設計法,葉片沿葉片高度方向設計成梯形和矩形截面。通過數值研究發現,分段設計的風機效率比原型風機提高了3.69%,風機風量增加了16.3%。研究發現,后緣自然切割的葉片在翼型表---有流線型設計,前盤區具有較低的循環流量,可以獲得較大的空氣量和總壓。適用于柜式空調多翼離心風機的葉片設計。風機葉片在不同圓弧曲率角和進口安裝角組合下的風機性能。分析表明,雙圓弧葉片的氣動---于單圓弧葉片。通過對刀片的穿孔,吳先軍等。使部分氣流從高壓面流向葉片的低壓面,使風機渦流分離點移到葉片下方。這樣可以降低葉片出口段分離區的渦流強度和尺度,降低噪聲。然而,這種方法需要更高的處理精度。研究發現,在傾斜葉片出口角不變的情況下,6-41風機,與直葉片相比,風體積略有減小,但葉片通道內的流動分離度有所減小。