本文選題：軸流式通風機　切入點：級間干涉　出處：《浙江理工大學》2017年碩士論文

【摘要】：太陽能、風能、水能、電能、熱能、機械能等能源之間的轉(zhuǎn)化很多都是依靠葉輪機械來完成的。葉輪機械廣泛的運用了國民生活中,例如,化工、農(nóng)業(yè)、冶金、礦井、制藥、電力等各個領域,而葉輪機械中非常重要的一類機械是風機。有關資料顯示,我國風機消耗的能源占煤炭消耗量的12%左右。軸流式通風機相對于離心式通風機有很多優(yōu)勢的地方,如今在很多關鍵產(chǎn)業(yè)、關鍵位置中,離心式通風機逐步被軸流式通風機所代替。因此,提高軸流式通風機研究能力和設計水平,對節(jié)約能源和環(huán)境保護均有著非常重要的意義。為了深入認識軸流式通風機內(nèi)外部流場的流動特性,并且采用合理的優(yōu)化方法對軸流式通風機進行優(yōu)化,以達到提高軸流式通風機氣動性能的目的,本文以兩級軸流式通風機為研究對象,采用數(shù)值模擬的方法深入研究了風機結(jié)構(gòu)對軸流式通風機氣動性能的影響及風機內(nèi)外部流場的分布情況,并在此基礎上,對提高葉輪氣動性能進行了研究。主要研究成果分為以下三個方面:(1)研究了兩級軸流式通風機級間的流動情況,結(jié)果表明:級間的流動特征主要決定于轉(zhuǎn)動件,也就是說,第一級葉輪對葉輪—導葉級的級間流動影響更大,第一級葉輪尾跡干涉強于導葉勢流干涉;第二級葉輪對導葉—葉輪級的級間流動影響更大,第二級葉輪勢流干涉強于導葉的尾跡干涉。(2)研究了葉片厚度對風機氣動性能的影響,結(jié)果表明:葉片厚度的改變對風機氣動性能有很大影響,相對而言,薄葉片風機有更好的氣動性能,但是厚葉片風機穩(wěn)定工作區(qū)間更大;葉片厚度的改變,主要改變了葉片前緣的流動情況和葉片壓力面的壓力分布情況。(3)對兩級軸流式通風機的第一級葉輪進行優(yōu)化,以葉片各截面安裝角為優(yōu)化參數(shù),對軸流葉輪進行了正交試驗優(yōu)化,優(yōu)化后的葉片很好的提高葉輪氣動性能,在整個流量區(qū)間,靜壓、全壓、效率都有大幅提高,在設計流量點,全壓增加了16.1pa,相對增量為7%,靜壓增加了12.5pa,相對增量為20%,效率提高了2.38%,相對增量為4.6%;而且分析發(fā)現(xiàn)葉頂附近的截面安裝角對葉輪的全壓影響大,葉根附近的截面安裝角對葉輪效率影響大。
[Abstract]:Many of the transformations between solar, wind, water, electricity, heat, mechanical energy and so on depend on impeller machinery, which is widely used in national life, such as chemicals, agriculture, metallurgy, mines, pharmaceuticals, etc. Power and other fields, and the most important type of machinery in turbomachinery is blower. Relevant data show that. Fan consumption in China accounts for about 12% of coal consumption. Axial fan has many advantages over centrifugal fan. Nowadays, in many key industries, key positions, The centrifugal fan is gradually replaced by the axial fan. Therefore, the research ability and design level of the axial fan are improved. It is of great significance to save energy and protect the environment. In order to understand the flow characteristics of the inner and outer flow field of axial-flow fan deeply, and adopt reasonable optimization method to optimize the axial-flow fan, In order to improve the aerodynamic performance of axial-flow fan, this paper takes two-stage axial fan as the research object. The influence of fan structure on the aerodynamic performance of axial flow fan and the distribution of flow field inside and outside the fan are studied by numerical simulation. In this paper, the aerodynamic performance of impeller is studied. The main results are as follows: 1) the flow between stages of two stage axial flow fan is studied. The results show that the flow characteristics between stages mainly depend on the rotating parts, that is to say, The first stage impeller has more influence on the flow between the impellers and the guide vane, the first stage impeller wake interference is stronger than the guide blade potential flow interference, and the second stage impeller has more influence on the interstage flow between the guide vane and the impeller stage. The influence of blade thickness on the aerodynamic performance of fan is studied. The results show that the change of blade thickness has great influence on the aerodynamic performance of fan. The thin blade fan has better aerodynamic performance, but the thick blade fan has a larger stable working range. The first stage impeller of the two-stage axial flow fan is optimized by changing the flow situation of the leading edge of the blade and the pressure distribution of the blade pressure surface. The installation angle of each section of the blade is taken as the optimized parameter. The axial flow impeller has been optimized by orthogonal test. The optimized blade can improve the aerodynamic performance of impeller greatly in the whole flow range, static pressure, total pressure and efficiency. The total pressure increased by 16.1 paa, the relative increment was 7, the static pressure increased 12.5 paa, the relative increment was 20, the efficiency increased 2.38 and the relative increment was 4.6. The cross section installation angle near the blade root has a great influence on the impeller efficiency.
【學位授予單位】：浙江理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TH43

【參考文獻】

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本文編號：1695250