本文關(guān)鍵詞：離心通風(fēng)機的性能預(yù)測與葉片設(shè)計研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：離心通風(fēng)機作為一種通用機械,廣泛的應(yīng)用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、采礦、化工、機械設(shè)備以及建筑通風(fēng)等多個領(lǐng)域,資料顯示我國目前使用的通風(fēng)機普遍能耗過大,每年僅工業(yè)用通風(fēng)機的耗電量就占全國總電量的12%,因此提升離心通風(fēng)機效率,對節(jié)約能源資源有十分重要的意義[1]。為了提高離心通風(fēng)機的性能,本文以不同的離心通風(fēng)機為研究對象,采用數(shù)值模擬的方法對離心通風(fēng)機的性能進行預(yù)測并研究其內(nèi)部流場,并在此基礎(chǔ)上展開對離心通風(fēng)機性能提升的研究。主要研究內(nèi)容及成果如下:(1)對無蝸殼離心通風(fēng)機進行反設(shè)計,對其結(jié)構(gòu)參數(shù)進行重新設(shè)計,根據(jù)控制速度分布法對葉片做了優(yōu)化,并在得到的葉片型線基礎(chǔ)上使用NACA0010的厚度函數(shù)進一步將風(fēng)機葉片改為翼型葉片。發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后的葉片明顯提高了無蝸殼離心風(fēng)機的靜壓和靜壓效率,其中靜壓提升了15.4%,靜壓效率提升了21.4%。(2)對4-79-7C離心通風(fēng)機進行數(shù)值模擬,并基于數(shù)值模擬的結(jié)果和控制載荷分布法對離心通風(fēng)機葉輪進行了反設(shè)計,同時研究了中部載荷分布對離心通風(fēng)機的性能影響。結(jié)果表明,中部載荷比為0.7的模型性能較好,全壓效率和簡化的原始模型相比提升了16%。(3)在載荷法設(shè)計模型的基礎(chǔ)上進行了進一步的優(yōu)化,基于其內(nèi)部流動情況,對流動不合理的地方提出改善。主要是對輪蓋側(cè)的葉片入口角和該處的葉片載荷進行了改變,得到了扭曲的三元葉片,并通過數(shù)值模擬對其性能進行預(yù)測,確定了最終的優(yōu)化模型,全壓效率有了較好的提升。
【關(guān)鍵詞】：離心通風(fēng)機 葉片設(shè)計 速度分布法 載荷分布法 三元葉片
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH432
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 研究背景和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 離心通風(fēng)機的實驗研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 離心通風(fēng)機的數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.3 離心通風(fēng)機的性能優(yōu)化研究13-15
• 1.3 本論文的主要工作15-16
• 第2章 離心通風(fēng)機知識與CFD理論基礎(chǔ)16-25
• 2.1 離心通風(fēng)機原理16-20
• 2.1.1 離心通風(fēng)機結(jié)構(gòu)16-17
• 2.1.2 離心通風(fēng)機性能參數(shù)17-18
• 2.1.3 離心通風(fēng)機基本方程18-20
• 2.2 CFD理論基礎(chǔ)20-25
• 2.2.1 CFD概述20
• 2.2.2 CFD求解問題的過程20-23
• 2.2.3 湍流模型23-25
• 第3章 基于控制速度分布法的離心通風(fēng)機葉片設(shè)計25-48
• 3.1 幾何模型和數(shù)值方法25-28
• 3.1.1 幾何模型25-26
• 3.1.2 控制方程26-27
• 3.1.3 數(shù)值方法和邊界條件27
• 3.1.4 網(wǎng)格無關(guān)性驗證27-28
• 3.1.5 數(shù)值方法驗證28
• 3.2 葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計28-33
• 3.3 控制速度分布法33-43
• 3.3.1 方法簡介33-34
• 3.3.2 求解速度函數(shù)34-39
• 3.3.3 繪制葉片型線39-40
• 3.3.4 繪制翼型葉片40-42
• 3.3.5 確定葉片數(shù)42-43
• 3.4 計算結(jié)果與討論43-46
• 3.4.1 原始模型和改進模型的性能對比43
• 3.4.2 葉輪中間徑向截面靜壓對比43-44
• 3.4.3 葉輪中間徑向截面相對速度對比44
• 3.4.4 葉片吸力面流線圖對比44-45
• 3.4.5 葉道出口處相對速度分布對比45-46
• 3.4.6 葉輪中間徑向截面流線圖對比46
• 3.5 本章小結(jié)46-48
• 第4章 基于載荷法的離心通風(fēng)機葉片設(shè)計48-62
• 4.1 幾何模型和數(shù)值方法48-52
• 4.1.1 幾何模型48-49
• 4.1.2 控制方程49-50
• 4.1.3 數(shù)值方法和邊界條件50
• 4.1.4 網(wǎng)格無關(guān)性驗證50-51
• 4.1.5 數(shù)值方法驗證51-52
• 4.1.6 原始模型簡化處理52
• 4.2 葉輪設(shè)計過程52-56
• 4.2.1 風(fēng)機結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計52-53
• 4.2.2 控制載荷法53-54
• 4.2.3 載荷分布函數(shù)54-55
• 4.2.4 繪制葉片型線55-56
• 4.3 結(jié)果分析與討論56-61
• 4.3.1 風(fēng)機性能曲線對比56-57
• 4.3.2 對葉輪單獨計算57-58
• 4.3.3 葉輪中間徑向截面速度矢量圖對比58
• 4.3.4 葉輪中間徑向截面靜壓云圖對比58-59
• 4.3.5 葉片壓力面靜壓云圖對比59-60
• 4.3.6 葉片表面靜壓分布曲線對比60
• 4.3.7 葉道出口處的相對速度分布對比60-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 第5章 離心通風(fēng)機后彎葉片的三元設(shè)計62-71
• 5.1 引言62
• 5.2 設(shè)計過程62-64
• 5.2.1 方法論證62-63
• 5.2.2 改進模型63-64
• 5.3 數(shù)值方法64-65
• 5.3.1 控制方程64
• 5.3.2 數(shù)值方法和邊界條件64-65
• 5.4 結(jié)果分析與討論65-70
• 5.4.1 風(fēng)機性能曲線對比65
• 5.4.2 葉片吸力面流線圖對比65-66
• 5.4.3 葉輪輪蓋側(cè)徑向截面相對速度對比66-67
• 5.4.4 葉輪徑向截面靜壓云圖對比67-69
• 5.4.5 葉片壓力面靜壓云圖對比69
• 5.4.6 葉道出口相對速度分布對比69-70
• 5.5 本章小結(jié)70-71
• 第6章 總結(jié)和展望71-73
• 6.1 總結(jié)71-72
• 6.2 工作展望72-73
• 參考文獻73-77
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果77-79
• 致謝79

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  本文關(guān)鍵詞：離心通風(fēng)機的性能預(yù)測與葉片設(shè)計研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：318466