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风机蜗壳优化设计方法的研究进展横截面面积的圆周变化、横截面形状、横截面的径向位置、蜗壳入口位置、蜗舌的结构是蜗壳的五个主要几何参数。其中蜗舌的位置、角度和形状,在避免内部冲击、减少分离损失和降低噪声等方面起着重要的作用。蜗壳的各几何参数对风机内部流动的影响并不是独立的,它们之间既相互关联,又相互影响,因此,在确定这些几何参数时要进行考虑。采用数值计算与响应面法相结合的手段对蜗壳的三个主要几何参数(蜗壳出口的扩张角、叶轮的露出长度、蜗舌间隙)进行了优化,结果表明通过优化蜗舌间隙和叶轮的露出长度,不仅可以提高风机的效率,还可以降低风机的A声级噪声。按一维设计理论(等环量法)蜗壳型线应为一条对数螺旋线。通过对方程的简化处理,风机按照等边基元法和不等边基元法可以快速完成蜗壳型线的绘制。风机采用改进的等边基元法绘制离心风机的蜗壳型线,通过数值计算与实验研究,9-16风机,结果表明采用改进的等边基元法绘制蜗壳型线,不仅可以提高离心风机的效率,还可以降低风机的噪声。在蜗壳型线一维设计理论的基础上,聊城风机,通过考虑气体粘性因素的影响,对风机原外壳进行了改进。研究结果表明,4-79风机,通过考虑气体粘性,对蜗壳型线进行改进,可以减小蜗壳内的流动损失,提高风机的效率。
从误差曲线可以看出,风机计算值与原测量值之间的误差小于小流量条件下的误差。全压计算的误差为8.1%,效率计算的误差为3.6%,误差较小。因此,所采用的数值计算方法更为准确,可用于风机的改进和设计。为了研究斜槽风机内部的压力分布和速度分布,分析斜槽风机在不同工况下的内部流动,找出了3.4段斜槽风机效率急剧下降和设计工况效率低下的原因。横截面是在叶轮出口宽度处创建的,该宽度垂直于叶轮旋转轴,等于叶轮出口宽度。由于叶轮转动,风机叶轮进口产生较大的负压值,使空气从集尘器进入叶轮。在叶轮中,由于叶轮的转动和叶片对气体的作用,6-39风机,叶轮内部沿径向由内向外移动,总压值逐渐增大。总压在叶轮出口外缘和叶片压力面上。由此可见,由于叶轮旋转的离心力,沿风机叶轮的径向,叶轮内的速度由内向外逐渐增大。通过截取叶轮出口的圆形截面,观察截面上的径向速度值,可以观察到离心风机普遍存在的尾流结构。风机叶片压力面附近的径向速度值较大,形成射流区;叶片吸力面附近的径向速度值较小,形成尾迹区。
通过对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,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、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。