風(fēng)機(jī)作為各行各業(yè)的配套產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于地鐵通風(fēng)、礦冶通風(fēng)、樓宇換氣通風(fēng)，空調(diào)設(shè)備等。然而，風(fēng)機(jī)作為工業(yè)生產(chǎn)中主要的能源消耗設(shè)備及噪聲來源之一，其科技含量的提升和加工制造工藝的與優(yōu)化對(duì)節(jié)約資源和環(huán)境保護(hù)有著重要的意義。據(jù)統(tǒng)計(jì)，風(fēng)機(jī)的電能消耗約占全國發(fā)電量的8～10%，因此提高風(fēng)機(jī)的效率和運(yùn)行效率是十分---的。
離心風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用于鋼鐵、水泥、化工等特種行業(yè)。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是葉輪的寬徑比小、內(nèi)外徑比小、由長(zhǎng)短葉片間隔且均勻分布，性能特點(diǎn)是壓力系數(shù)高、流量系數(shù)小，5-51離心風(fēng)機(jī)，因此通常應(yīng)用于高壓小流量的場(chǎng)合，但由于葉輪葉道較長(zhǎng)，導(dǎo)致其內(nèi)部流動(dòng)損失較大，通常效率較低。并且由于其葉片結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工困難，加工成本較高，經(jīng)濟(jì)效益差，所以很多風(fēng)機(jī)企業(yè)放棄了批量生產(chǎn)的計(jì)劃，甚至不生產(chǎn)，造成了市場(chǎng)貨源短缺，因此進(jìn)一步的研究如何提高離心風(fēng)機(jī)效率，---其加工工藝具有十分重要的意義。針對(duì)離心風(fēng)機(jī)機(jī)存在的以上問題，提出了“xq斜槽式離心風(fēng)機(jī)流場(chǎng)關(guān)鍵部件改進(jìn)設(shè)計(jì)研究”的課題。本課題與某風(fēng)機(jī)企業(yè)合作，對(duì)此型號(hào)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，提高其性能。該課題的成功進(jìn)行不僅會(huì)提高風(fēng)機(jī)的效率，青島離心風(fēng)機(jī)，降低能源消耗，還會(huì)將風(fēng)機(jī)的科學(xué)設(shè)計(jì)理念帶入企業(yè)，---現(xiàn)在中、小、微風(fēng)機(jī)企業(yè)粗放型生產(chǎn)的現(xiàn)狀。
穩(wěn)態(tài)解常被用作瞬態(tài)分析解的初始值。離心風(fēng)機(jī)采用數(shù)值計(jì)算方法對(duì)鋸齒后緣離心風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)噪聲進(jìn)行了數(shù)值研究。在數(shù)值計(jì)算過程中，采用sstk-u湍流模型進(jìn)行穩(wěn)態(tài)數(shù)值計(jì)算，穩(wěn)態(tài)結(jié)果作為瞬態(tài)計(jì)算的初始值。對(duì)風(fēng)機(jī)的流場(chǎng)和噪聲進(jìn)行了計(jì)算、分析和研究。利用cfx商用軟件對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)輪緣密封進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)數(shù)值研究。結(jié)果表明，離心風(fēng)機(jī)考慮靜、動(dòng)葉相互作用和靜葉非定常尾跡等實(shí)際流動(dòng)特性，用瞬態(tài)計(jì)算方法得到的靜盤密封效率低于穩(wěn)態(tài)計(jì)算得到的靜盤密封效率。然而，瞬態(tài)計(jì)算結(jié)果更為準(zhǔn)確。對(duì)液力變矩器的流場(chǎng)進(jìn)行了瞬態(tài)計(jì)算，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)了液力變矩器內(nèi)的實(shí)際流量。通過與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較，發(fā)現(xiàn)誤差很小，證明了瞬態(tài)計(jì)算方法對(duì)液力變矩器流場(chǎng)分析的正確性和有效性。離心風(fēng)機(jī)采用穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)計(jì)算方法對(duì)離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行了計(jì)算。在瞬態(tài)計(jì)算中，穩(wěn)態(tài)計(jì)算結(jié)果作為瞬態(tài)計(jì)算的初始值。在瞬態(tài)計(jì)算結(jié)果穩(wěn)定后，計(jì)算出設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的噪聲值。
離心風(fēng)機(jī)蝸殼優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的研究進(jìn)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(gè)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(duì)風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動(dòng)的影響并不是獨(dú)立的，它們之間既相互關(guān)聯(lián)，又相互影響，5-48離心風(fēng)機(jī)，因此，在確定這些幾何參數(shù)時(shí)要進(jìn)行考慮。采用數(shù)值計(jì)算與響應(yīng)面法相結(jié)合的手段對(duì)蝸殼的三個(gè)主要幾何參數(shù)(蝸殼出口的擴(kuò)張角、葉輪的露出長(zhǎng)度、蝸舌間隙)進(jìn)行了優(yōu)化，結(jié)果表明通過優(yōu)化蝸舌間隙和葉輪的露出長(zhǎng)度，不僅可以提高風(fēng)機(jī)的效率，還可以降低風(fēng)機(jī)的a聲級(jí)噪聲。按一維設(shè)計(jì)理論(等環(huán)量法)蝸殼型線應(yīng)為一條對(duì)數(shù)螺旋線。通過對(duì)方程的簡(jiǎn)化處理，離心風(fēng)機(jī)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。離心風(fēng)機(jī)采用改進(jìn)的等邊基元法繪制離心風(fēng)機(jī)的蝸殼型線，通過數(shù)值計(jì)算與實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明采用改進(jìn)的等邊基元法繪制蝸殼型線，低壓離心風(fēng)機(jī)，不僅可以提高離心風(fēng)機(jī)的效率，還可以降低風(fēng)機(jī)的噪聲。在蝸殼型線一維設(shè)計(jì)理論的基礎(chǔ)上，通過考慮氣體粘性因素的影響，對(duì)風(fēng)機(jī)原外殼進(jìn)行了改進(jìn)。研究結(jié)果表明，通過考慮氣體粘性，對(duì)蝸殼型線進(jìn)行改進(jìn)，可以減小蝸殼內(nèi)的流動(dòng)損失，提高風(fēng)機(jī)的效率。
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