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发布时间：2022-02-26
通过对离心风机不同方案的改进，得出如下结论：向内延长斜槽风机叶轮的短叶片，可以有效地减小风机所需的扭矩，提高风机在设计条件下的效率；延长斜槽风机叶轮的长叶片和短叶片，可以提高风机的效率。外扩可以明显提高风机的总压，但随着总压的增大，风机所需的扭矩也随之增大。因此，风扇的效率几乎不变。减小斜槽离心风机样机蜗壳与叶轮的间隙，不仅可以提高风机的总压，而且可以降低风机所需的扭矩，提率2.1%。通过对离心风机样机内部流动的分析，提出了三种不同的改进方案，每种方案都提高了风机的一定性能参数。
风机短叶片向内加长，提高风机效率；风机旋转直径增大，风机总压增大；蜗壳舌与风机叶轮间隙适当减小，风机总压和效率提高。证实了。但离心风机仍采用复杂的曲面叶片结构，这不会改善风机加工工艺的复杂故障，每一个改进方案都不能改善风机叶片通道内的流动特性，使风机的总压力值达到5000pa以上，且冲击力较大。提高风扇的效率。如果只重新设计风机的叶轮结构，6-30离心风机，必然会导致叶轮与风机蜗壳结构不匹配，导致风机性能急剧下降。因此，本文采用现代风机设计理论，以全压5000pa、转速2900rmp、离心风机的风量1300hm/3为设计目标，对风机进行了重新设计，以满足合作公司的性能要求，提高风机的整体性能。在设计中，主要介绍了风机叶轮、蜗壳和集热器结构参数的选择方法，介绍了叶片结构的选择。
当改进后的方法不能满足合作机组的性能要求时，离心风机厂商，采用现代离心风机设计理论完成了风机的设计，并详细介绍了风机各部件结构参数的选择原则。根据叶轮流道断面面积逐渐变化的原理，建立了风机叶片型线成形的数学模型。根据该数学模型，采用双圆弧拼接的方法完成了叶片型线的绘制。设计的离心风机效率为68%，比样机提高19.9%，总压由4626pa提高到5257pa，6-39离心风机，均满足合作机组的性能要求。通过对原型风机和斜槽风机叶片通道流线图的比较，可以看出所设计的风机内部流动得到了很大的改善，从而验证了本文风机设计方案的可行性。后介绍了离心风机的瞬态计算方法，分析了瞬态计算中时间步长的选择原则。采用瞬态数值方法对新设计的风机内部流动进行了数值模拟。在瞬态计算结果稳定后，离心风机利用FW-H模型对设计风机的气动噪声进行了计算。设计风机的声压峰值为1100Hz，声压值为58dB。在远场噪声计算中，日照离心风机，随着受流点到叶轮中心距离的增加，风机噪声值呈下降趋势。
离心风机采用SolidWorks三维建模软件对斜通道离心风机进行了三维建模，对整个离心风机进行了建模。由于斜槽风机叶片采用无气钢板焊接而成，为了简化网格生成，提高网格质量，采用无厚度曲面建立了离心风机的三维模型。离心风机的网格生成方法可分为结构化网格和非结构化网格。一般来说，结构网格计算的收敛速度是快而好的。然而，在一些复杂的结构中，很难生成结构化网格。在结构化网格生成过程中，边上节点的数目发生变化，往往导致相应的边节点发生许多变化。网格生成通常占用CFD分析师的大部分时间。针对这一问题，本文采用混合网格对离心风机进行网格划分，即结构化网格与非结构化网格相结合的方法。结构网格用于划分叶轮的叶片通道。由于叶片位于叶轮各通道的连接处，叶片为非线性结构。在划分结构网格时，往往会产生负体积。因此，采用非结构化网格划分进气道上部，并对靠近壁面和叶片的网格进行加密。边界附近层的厚度为0.01 mm，这确保壁上的Y 值在湍流模型要求的范围内。考虑到后期改善离心风机结构的便利性，叶轮与蜗壳分开啮合，并在相应的表面建立接口进行数据交换。叶轮外场计算网格为1224917壳体和1281713网格。
