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李海伟 先生
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发布时间:2020-06-12 02:15:22
以离心鼓风机为研究对象,利用NUMECA 软件对其叶片进行开缝数值模拟,结果表明,开缝对风机内部流场有一定优化作用,并依据叶轮流场和风机性能的改善情况,确定了较优的开缝角度和开缝位置,在较优开缝方案下,流体在流道出口的速度比较均匀一致,且风机全压提高4.25%,效率提高1.49%。离心风机空气动力噪声的计算离心风机运行时产生的噪声主要包括机械噪声、电磁噪声和空气动力噪声。
风机属于通用机械类。它们广泛应用于国民经济的各个部门。风机是工农业生产不可缺少的设备。据统计,风机用电量约占***总用电量的9%。目前,离心风机在我国能源系统中占有很大的比重。因此,提高离心风机的性能对于工矿企业节能增效具有重要意义。离心鼓风机的节能方法主要是从运行调整和结构改造两个方面进行的,对运行调节的研究非常广泛;离心鼓风机结构改造主要包括换流器的安装、动静叶的改造等,目前对风机叶片开槽技术的研究还不多见。当离心鼓风机改进后的方法不能达到预期效果时,采用现代风机设计理论完成风机的设计,详细介绍了风机各部件结构参数的选择原则。而且工程应用不广泛。清华大学等人通过对长、短叶片的开槽,使离心风机的性能曲线变平,***区变宽,使非设计性能更好。对叶片弦缝进行了研究,改善了叶栅周围的压力分布,降低了总压损失15.8%。研究了吸入点和回流点的位置,即狭缝的位置,并提出了良好的建议。杨科等人对航空工业风力机的开槽问题进行了研究。模拟了不同攻角下的上、下风面开槽和自下而上的开槽。分析了不同工况下的流场和流线分布。结果表明,开槽对改善风力机静失速特性非常有益。
离心鼓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***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。由于适当增大了前风机的迎角和安装角,可以减小风机叶片通道的流量损失。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,离心鼓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。离心鼓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,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,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,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。
离心风机叶轮主要几何参数的选择离心风机叶轮主要由叶轮的前、后、叶片组成。叶轮的主要结构参数有:叶轮出口直径、叶轮出口宽度、叶轮进口直径、叶轮进口宽度、叶片数量、叶片进出口安装角度等,各参数的选择方法如下。目前,一系列离心鼓风机产品中的风机主要无量纲参数通常采用已开发的风机收缩模型,然后根据几何相似原理对相应的尺寸进行放大或缩小,从而产生不同风机号的风机。因此,这些系列风扇的性能可以用下面描述的无量纲性能参数来表示。在水轮机研究中引入比转速的概念。非单调压力特性曲线表明,离心风机阻力变化较大时,风机风量变化较大,风机稳定工作面积较小。后来,它被广泛用于泵和风扇。通常,在风机的分类、系列化和类似设计中,比转速是离心鼓风机的一个重要参数。一般离心风机比转速80-15sn,混流风机120-80sn,轴流风机500-100sn。某风机在不同工况下,其流量和压力(或流量系数和压力系数)都在变化。因此,风机的每个工作点都可以计算出一个特定的转速,这样一个风机就会有许多特定的转速。为了便于比较,将效率高的离心鼓风机比转速规定为风机比转速。
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