本文關(guān)鍵詞：變環(huán)量軸流風(fēng)機優(yōu)化設(shè)計研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：風(fēng)機是廣泛應(yīng)用于社會生產(chǎn)各部門中的葉輪機械之一。每年消耗在風(fēng)機上的電力資源占總電力消耗的比例居高不下。而我國的風(fēng)機在實際生產(chǎn)運行中的效率卻普遍偏低,因此造成的能源浪費非�？捎^。所以,提高風(fēng)機的設(shè)計制造水平和風(fēng)機的運行效率對我國國民經(jīng)濟的發(fā)展、能源的節(jié)約以及環(huán)境的保護(hù)都有著非常重要的積極意義。本文在實驗室前期研究的基礎(chǔ)上,就小型軸流風(fēng)機壓力系數(shù)較大,相對損失較多等問題,提出了環(huán)量沿徑向呈線性變化規(guī)律的變環(huán)量流型。采用該變環(huán)量流型,對5組輪轂比和15組變環(huán)量比值正交的75個風(fēng)機葉輪進(jìn)行了設(shè)計計算。根據(jù)設(shè)計計算結(jié)果,利用Creo2.0軟件對各葉輪進(jìn)行三維建模,然后分別利用ANSYS中的ICEM和Fluent模塊對各葉輪進(jìn)行網(wǎng)格劃分和模擬計算。最后,對模擬所得各風(fēng)機葉輪的性能進(jìn)行比較,從而對葉輪的輪轂比進(jìn)行局部范圍內(nèi)的優(yōu)化,并尋求各組輪轂比下所設(shè)計葉輪的最高效率值與變環(huán)量流型所涉及的變環(huán)量比值間存在的規(guī)律。此外,本文還對變環(huán)量流型和等環(huán)量流型進(jìn)行了對比分析。數(shù)值模擬所得的主要結(jié)論如下:(1)當(dāng)變環(huán)量比值??3.11.1 K時,設(shè)計的各變環(huán)量軸流風(fēng)機的最高效率值普遍較大;(2)各組輪轂比下,所設(shè)計風(fēng)機葉輪的最高效率值隨著變環(huán)量比值的逐步增大,均表現(xiàn)為先增加后減小。對應(yīng)各組輪轂比,均有最佳變環(huán)量比值的存在;(3)在最佳變環(huán)量比值下,采用變環(huán)量流型設(shè)計風(fēng)機的最高效率值和高效率范圍均比采用等環(huán)量流型設(shè)計風(fēng)機的大,且采用變環(huán)量流型設(shè)計,既減小了葉片的扭曲,又有效地改善了葉片葉根的工作環(huán)境。最后,對75個葉輪中模擬計算所得的最高效率值最大的風(fēng)機葉輪進(jìn)行了葉型圖繪制,葉片模具圖和下料圖繪制,并自行制作了葉片模具。最終將該葉輪進(jìn)行了加工制造,并對其進(jìn)行了性能試驗。試驗所得主要結(jié)論如下:(1)隨著氣流流量的增加,葉輪的全壓效率呈先增后減的趨勢,全壓呈逐漸減小的趨勢,全壓曲線呈近似馬鞍形,與理論相吻合;(2)所加工葉輪的最高效率值略高于實驗室原有五組葉輪中性能相對較好葉輪的最高效率值,但在大于設(shè)計流量的部分,隨氣流流量的增大,前者全壓的變化速率較快,全壓曲線的斜率較大。
【關(guān)鍵詞】：軸流風(fēng)機 變環(huán)量流型 等環(huán)量流型 數(shù)值模擬 氣動設(shè)計 性能試驗
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH432.1
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 變量注釋表16-20
• 1 緒論20-29
• 1.1 工程背景及研究意義20-21
• 1.2 軸流風(fēng)機概述21-22
• 1.3 軸流風(fēng)機優(yōu)化設(shè)計概況22-24
• 1.4 等環(huán)量流型和變環(huán)量流型研究概述24-26
• 1.5 葉輪機械數(shù)值模擬研究概述26-28
• 1.6 本文研究的主要內(nèi)容與方法28
• 1.7 本章小結(jié)28-29
• 2 軸流通風(fēng)機設(shè)計基礎(chǔ)29-40
• 2.1 軸流風(fēng)機結(jié)構(gòu)29-30
• 2.2 平面直列葉柵理論30-31
• 2.3 葉型和葉柵的主要幾何參數(shù)和氣流參數(shù)31-34
• 2.4 氣流在級中的流動34-35
• 2.5 變環(huán)量流型35-36
• 2.6 風(fēng)機損失與效率36-39
• 2.7 本章小結(jié)39-40
• 3 軸流風(fēng)機的設(shè)計40-48
• 3.1 設(shè)計方案及設(shè)計參數(shù)40-41
• 3.2 風(fēng)機葉輪的設(shè)計41-47
• 3.3 本章小結(jié)47-48
• 4 軸流風(fēng)機數(shù)值模擬與分析48-68
• 4.1 數(shù)值模擬實驗方案48-54
• 4.2 計算結(jié)果分析54-56
• 4.3 最高效率風(fēng)機數(shù)值模擬分析56-62
• 4.4 變環(huán)量與等環(huán)量的對比分析62-65
• 4.5 各輪轂比下效率最高風(fēng)機性能比較65-67
• 4.6 本章小結(jié)67-68
• 5 風(fēng)機造型加工及試驗研究68-83
• 5.1 風(fēng)機的加工68-73
• 5.2 風(fēng)機性能試驗及結(jié)果分析73-82
• 5.3 本章小結(jié)82-83
• 6 總結(jié)與展望83-85
• 6.1 總結(jié)83-84
• 6.2 展望84-85
• 參考文獻(xiàn)85-89
• 作者簡歷89-91
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集91

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2 趙錦屏 ,朱俊華;軸流式泵設(shè)計中環(huán)量分布規(guī)律的分析[J];華中工學(xué)院學(xué)報;1982年02期

3 陳林根;;軸流泵出口環(huán)量變化規(guī)律與幾何參數(shù)一體化最優(yōu)設(shè)計方法[J];海軍工程學(xué)院學(xué)報;1992年01期

4 鄔振耀;程鵬;;軸流風(fēng)機變環(huán)量設(shè)計的研究[J];上海交通大學(xué)學(xué)報;1993年02期

5 邱支振;轉(zhuǎn)動翼板的展向環(huán)量分析[J];安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2003年03期

6 鄒滋祥;軸流透平葉片的控制環(huán)量設(shè)計與扭曲規(guī)律優(yōu)化的研究[J];工程熱物理學(xué)報;1982年02期

7 徐慧婷;焦重慶;;矢量場環(huán)量強度方向特性的一種證明過程[J];電氣電子教學(xué)學(xué)報;2012年06期

8 蘇玉民,黃勝;船舶螺旋槳葉片環(huán)量的數(shù)值優(yōu)化[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報;2002年01期

9 巨龍;白俊強;孫智偉;陳頌;李權(quán);;客機機翼環(huán)量分布的氣動/結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計[J];航空學(xué)報;2013年12期

10 王企鯤;陳康民;;微型軸流風(fēng)扇中變環(huán)量指數(shù)對扭葉片氣動性能的影響特點[J];機械工程學(xué)報;2009年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張志榮;趙峰;張軍;洪方文;;葉端間隙對環(huán)量影響規(guī)律的數(shù)值模擬分析[A];第十六屆全國水動力學(xué)研討會文集[C];2002年

2 馮立好;王晉軍;Choi Kwing-So;;等離子體環(huán)量控制翼型增升的實驗研究[A];第七屆全國流體力學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2012年

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1 孫文愈;考慮槳轂影響的螺旋槳最佳環(huán)量設(shè)計方法[D];中國艦船研究院;2016年

2 張慧杰;變環(huán)量軸流風(fēng)機優(yōu)化設(shè)計研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2016年

3 王海洋;基于環(huán)量控制的無人飛行器氣動特性研究與飛行試驗[D];南京航空航天大學(xué);2014年

4 牟曉偉;環(huán)量控制尾梁系統(tǒng)設(shè)計與分析[D];南京航空航天大學(xué);2010年

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本文編號：278935