19800流量焦爐煤氣離心鼓風機的數(shù)值模擬與優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2020-12-18 16:05
離心風機的主要部件有集流器、蝸殼、葉輪,其形狀、結(jié)構(gòu)對流體在其通道內(nèi)的流動特性有直接影響,從而嚴重影響風機整體性能,決定風機的優(yōu)劣。隨著近年來計算機軟硬件的發(fā)展及其輔助設計思想的成熟,三維粘性計算流體動力學軟件越來越多的被應用于流體機械的檢驗和設計過程。對離心風機進行參數(shù)化虛擬設計,應用三維粘性計算流體動力學軟件對其內(nèi)部流動進行細致模擬、分析,考察、分析其內(nèi)部流動的特性特點及決定因素,改善這些參數(shù)從而提高風機的性能已經(jīng)成為風機設計研究的主要方法。本文對19800流量焦爐煤氣離心鼓風機進行了理論分析和數(shù)值研究。首先通過理論方法進行參數(shù)化設計,然后利用Pro/E進行幾何建模,并應用CFD軟件FLUENT對這一離心風機進行數(shù)值計算,結(jié)論如下:(1)分析數(shù)值計算結(jié)果發(fā)現(xiàn),葉輪出口處渦流比較嚴重,對風機流場影響比較嚴重,應對其進行改進。(2)利用二次插值法以效率為目標對葉輪葉片出口角和葉片數(shù)進行了優(yōu)化,優(yōu)化結(jié)論顯示,葉片出口角應該由60°改為58°,其效率可提高1.1628%。(3)以優(yōu)化后參數(shù)再次建立模型并進行數(shù)值計算,并對優(yōu)化前后風機的流場特性參數(shù)進行了對比,結(jié)果和優(yōu)化結(jié)論吻合,說明本文研究...
【文章來源】:西安建筑科技大學陜西省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
集流器f裝配
格機分解圖圖3一1風機實體部件及榷機裝配示意圖3.3網(wǎng)格理論及網(wǎng)格實體生成近年來,一計算流體動力學在求解內(nèi)維爾一斯托克斯方程中取得了很大進步,月-日還有很多研究人員在這一領域繼續(xù)探索。計算流體動力學是包括計算機科學、流體理論、應用數(shù)學、數(shù)值公}·算等眾多學科的交又和融合,’臼均發(fā)展不儀依賴于這些學科的發(fā)展,而且更加直接的依賴于網(wǎng)格生成技術(shù)和數(shù)值計算方法的發(fā)展‘如{、在計算流體動力學中,網(wǎng)格其實就是分布于流場中的離散r從在某種規(guī)律卜的集合,1{]J網(wǎng)格生成就是分布這些網(wǎng)格節(jié)點的過程。二十世紀七曰卜代,’fll()IT}I〕、(川、st。g。r先后采用求解橢圓型方程方法生成貼體網(wǎng)格,開創(chuàng)了網(wǎng)格‘}二成技術(shù)的先河。}’〔到八一!一年代,囚為網(wǎng)格生成技術(shù)相對于計算格式和方法的滯后,各國計豹.流體和工業(yè)界刁‘開始把研究的重點轉(zhuǎn)移到網(wǎng)格生成技術(shù)上來。到了九1‘年代
西安建筑科技大學碩士論文(3)進氣室為規(guī)則幾何形狀,且其對離心風機的影響相對不是很大,可采用六面體和楔形的混合非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格?倲(shù)約為4萬,具體如圖3一4所示圖3一4進氣室網(wǎng)格圖(4)集流器是連接進氣室與葉輪的部件,它的好壞直接影響葉輪進氣的均勻和方向,所以也采用四面體的非結(jié)構(gòu)混合網(wǎng)格。因為考慮到計算機配置、收斂性等計算時間問題,網(wǎng)格間距同樣應稍大于計卜輪。網(wǎng)格總數(shù)約為3.5萬,具體如圖3一5所示圖3一5集流器網(wǎng)格圖風機整體網(wǎng)格總數(shù)為110萬,整機網(wǎng)格所圖3一6所示
【參考文獻】:
期刊論文
[1]可控減速法設計離心風機兩元葉片的研究[J]. 李景銀,牛子寧,梁亞勛. 西安交通大學學報. 2009(09)
[2]帶分流葉片離心葉輪非定常流場的實驗研究[J]. 姜華,宮武旗,張煒,席光. 西安交通大學學報. 2009(09)
[3]高速離心風機葉片擴壓器前緣傾角對其性能影響的實驗研究[J]. 張偉,宮武旗,樊孝華,席光. 工程熱物理學報. 2009(08)
[4]基于有限體積法的G4-73型離心風機三維流場數(shù)值模擬[J]. 王松嶺,張磊,楊陽,吳正人. 華北電力大學學報(自然科學版). 2009(04)
[5]離心風機蝸殼內(nèi)部流動研究[J]. 呂峰,牛子寧,李景銀. 流體機械. 2009(06)
[6]前向離心風機蝸殼出口結(jié)構(gòu)的數(shù)值優(yōu)化[J]. 劉曉良,袁民建,毛義軍,祁大同. 西安交通大學學報. 2009(05)
[7]離心風機蝸殼內(nèi)加裝旋渦破碎裝置的實驗研究[J]. 張磊,王松嶺,吳正人,騫宏偉. 中國電機工程學報. 2009(11)
[8]離心風機內(nèi)氣固兩相流的數(shù)值模擬[J]. 胡桂榮,李意民,賈曉娜. 煤礦機械. 2008(03)
[9]離心風機內(nèi)部流場模擬[J]. 邵衛(wèi),李意民,賈利紅. 礦山機械. 2006(12)
[10]后蓋板傾角對離心式風機磨損影響的試驗研究[J]. 朱宏磊,李意民,孫更生,賈利紅. 礦山機械. 2005(12)
本文編號:2924277
【文章來源】:西安建筑科技大學陜西省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
集流器f裝配
格機分解圖圖3一1風機實體部件及榷機裝配示意圖3.3網(wǎng)格理論及網(wǎng)格實體生成近年來,一計算流體動力學在求解內(nèi)維爾一斯托克斯方程中取得了很大進步,月-日還有很多研究人員在這一領域繼續(xù)探索。計算流體動力學是包括計算機科學、流體理論、應用數(shù)學、數(shù)值公}·算等眾多學科的交又和融合,’臼均發(fā)展不儀依賴于這些學科的發(fā)展,而且更加直接的依賴于網(wǎng)格生成技術(shù)和數(shù)值計算方法的發(fā)展‘如{、在計算流體動力學中,網(wǎng)格其實就是分布于流場中的離散r從在某種規(guī)律卜的集合,1{]J網(wǎng)格生成就是分布這些網(wǎng)格節(jié)點的過程。二十世紀七曰卜代,’fll()IT}I〕、(川、st。g。r先后采用求解橢圓型方程方法生成貼體網(wǎng)格,開創(chuàng)了網(wǎng)格‘}二成技術(shù)的先河。}’〔到八一!一年代,囚為網(wǎng)格生成技術(shù)相對于計算格式和方法的滯后,各國計豹.流體和工業(yè)界刁‘開始把研究的重點轉(zhuǎn)移到網(wǎng)格生成技術(shù)上來。到了九1‘年代
西安建筑科技大學碩士論文(3)進氣室為規(guī)則幾何形狀,且其對離心風機的影響相對不是很大,可采用六面體和楔形的混合非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格?倲(shù)約為4萬,具體如圖3一4所示圖3一4進氣室網(wǎng)格圖(4)集流器是連接進氣室與葉輪的部件,它的好壞直接影響葉輪進氣的均勻和方向,所以也采用四面體的非結(jié)構(gòu)混合網(wǎng)格。因為考慮到計算機配置、收斂性等計算時間問題,網(wǎng)格間距同樣應稍大于計卜輪。網(wǎng)格總數(shù)約為3.5萬,具體如圖3一5所示圖3一5集流器網(wǎng)格圖風機整體網(wǎng)格總數(shù)為110萬,整機網(wǎng)格所圖3一6所示
【參考文獻】:
期刊論文
[1]可控減速法設計離心風機兩元葉片的研究[J]. 李景銀,牛子寧,梁亞勛. 西安交通大學學報. 2009(09)
[2]帶分流葉片離心葉輪非定常流場的實驗研究[J]. 姜華,宮武旗,張煒,席光. 西安交通大學學報. 2009(09)
[3]高速離心風機葉片擴壓器前緣傾角對其性能影響的實驗研究[J]. 張偉,宮武旗,樊孝華,席光. 工程熱物理學報. 2009(08)
[4]基于有限體積法的G4-73型離心風機三維流場數(shù)值模擬[J]. 王松嶺,張磊,楊陽,吳正人. 華北電力大學學報(自然科學版). 2009(04)
[5]離心風機蝸殼內(nèi)部流動研究[J]. 呂峰,牛子寧,李景銀. 流體機械. 2009(06)
[6]前向離心風機蝸殼出口結(jié)構(gòu)的數(shù)值優(yōu)化[J]. 劉曉良,袁民建,毛義軍,祁大同. 西安交通大學學報. 2009(05)
[7]離心風機蝸殼內(nèi)加裝旋渦破碎裝置的實驗研究[J]. 張磊,王松嶺,吳正人,騫宏偉. 中國電機工程學報. 2009(11)
[8]離心風機內(nèi)氣固兩相流的數(shù)值模擬[J]. 胡桂榮,李意民,賈曉娜. 煤礦機械. 2008(03)
[9]離心風機內(nèi)部流場模擬[J]. 邵衛(wèi),李意民,賈利紅. 礦山機械. 2006(12)
[10]后蓋板傾角對離心式風機磨損影響的試驗研究[J]. 朱宏磊,李意民,孫更生,賈利紅. 礦山機械. 2005(12)
本文編號:2924277
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