滨州高速离心鼓风机***团队在线服务「多图」

高速离心鼓风机的创新点和难点在于以、高压、节能为风机的设计目标，要求产品性能达到或接近高压、技术水平的***水平。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。但风机的性能参数是互补的、矛盾的。工作压力的增加也会导致电耗和噪声水平的提高，这是风机常见的技术问题。如何使风机的工作参数满足设计要求，提高风机的整体性能，不仅关系到单个零件结构设计的优化，而且关系到材料、制造、加工工艺和装配精度的优化。因此，这是一个对风机进行整体优化的系统工程，是高速离心鼓风机较大的技术难点。

另外，高速离心鼓风机的创新点如下：

（1）通过对斜槽离心风机样机的数值计算和内部流动特性分析，对样机结构进行了改进，并提出了各种改进方案。通过延长斜槽风机的短叶片，降低了风机所需的扭矩，提高了风机的效率；在得到风机性能参数的数值结果后，将不同工况下数值结果的误差值与样机原始测量结果进行了比较。通过向外延伸风机的长叶片和短叶片，提高了风机的效率。大型风机叶轮的旋转半径可以增加风机的总压力，但效率基本不变。减小样机叶轮与蜗壳舌之间的间隙，不仅可以提高风机的总压，而且可以提高风机效率2.1%。为XQ斜槽风机的进一步改进和完善提供了良好的参考。

（2）取消原高速离心鼓风机的设计结构。根据叶轮流道横截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，并根据该数学模型完成了风机叶片型线的设计。叶片的“双圆弧”设计被原来复杂的“多圆弧”设计思想所取代，从而改善了原模型低压低效的缺点。

（3）放弃传统的以实验为基础的风机设计方法，以数值计算方法为主要研究手段，改进高速离心鼓风机的设计，降低风机的开发成本和周期，加快离心风机产品的更新换代。

高速离心鼓风机不同工况下叶道内部的流线图，能够看出风机在0.8dQ流量工况下，长叶片的吸力面存在较大的别离区，而且在短叶片的吸力面构成两个旋涡区，其中叶片出口处的旋涡由于相邻叶道的叶片压力面的高压区向叶片吸力面回流而构成；在远场噪声计算中，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。叶片吸力面内部旋涡由于自身叶道的压力面向吸力面回流而构成较大的旋涡。斜槽风机的长叶片吸力面的别离区开始向叶道出口处偏移，别离区有所减小，但短叶片的吸力面仍然存在两个旋涡，但旋涡也有所削弱，因此风机在1.2dQ时功率也有所进步，但在大流量工况下功率依然只有较低的47%。

高速离心鼓风机改善计划及成果分析在完成斜槽式离心风机内部流场分析后，根据风机的内部活动状况和合作单位提出的功能指标(压力在5000Pa以上，而且尽量进步风机的功率),对风机提出针对性的改善计划，来改善风机的内部活动状况，从而进步风机的整体功能。首先由高速离心鼓风机的活动特性分析中能够知道，高速离心鼓风机的短叶片吸力面存在两个旋涡区，为了改善涡流带来的活动损失，提出了通过改变短叶片的长度来改善风机活动的计划。针对高速离心鼓风机历史运行数据使用不足、建模周期长的问题，提出了一种基于较小二乘支持向量机（LSSVM）和拉丁超立方体采样（LHS）的大型离心风机性能预测方法。改善计划一在保证斜槽风机外壳不变的状况下，将风机叶轮中的短叶片向内延伸，

离心风机的瞬态计算方法采用第二章所述的稳态计算方法。计算结果收敛后，将收敛结果作为瞬态计算的初始值。湍流模型仍然是sstk_uuu。采用隐式分离法求解离散方程。高速离心鼓风机的压力修正采用简单算法进行。对流项采用二阶迎风格式离散，扩散项采用二阶中心格式离散，时间项采用二阶隐式格式离散。时间步长由公式确定。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。离心风机的内部是复杂的三维非定常涡噪声。复杂流场结构与气动噪声的相关性是气动噪声研究中的一个难题。工作人员进行了技术探讨，确定了高速离心鼓风机、脱硫增压风机的风量、风压及系统抗延长性能。

为了了解三维流场结构对气动噪声的影响，在气动噪声预测中，采用条带理论方法确定叶片表面的气动参数。近年来，风机流场结构的研究取得了很大进展。在风机气动噪声预测中，建立了相应的物理模型和数学模型，介绍了复杂流场的数值模拟技术，进行了考虑三维流场的气动噪声预测计算，研究了流场结构对高速离心鼓风机气动噪声的影响。讨论了如何有效地控制风机内部流量，降低风机噪声。高速离心鼓风机采用多耦合仿生设计和数值计算方法，研究了仿生叶片的降噪机理。结果表明，仿生叶片的锯齿后缘结构可以有效地改变叶片后缘脱落涡的结构和频率，从而减小叶片表面的压力波动和气流对叶片前缘的影响，使A计权声压级提高。风机的EL可降低2.1db。Seung-heo等人[64]将叶片的线性后缘改为S形后缘，结果表明，S型后缘叶片能有效地降低空调风机的噪声，使高速离心鼓风机噪声降低到2.2dB左右。当S型后缘角为5度，叶片倾角适当增大时，可有效降低空调风机噪声。将原型风机的计算结果与原始测量数据进行了比较，详细分析了SSTK-U湍流模型计算结果的准确性，即离心风机的数值计算。