本文關(guān)鍵詞：離心風機的數(shù)值模擬及性能分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：離心式通風機是一種重要的葉輪機械,在工業(yè)生產(chǎn)中有比較廣泛的應用。同時,離心風機也是工業(yè)生產(chǎn)中主要耗電設備之一。國內(nèi)工廠中目前對離心風機的設計研發(fā)通常是以實驗為主要手段,通過大量的實驗數(shù)據(jù)對比得到相對較好的結(jié)果。雖然實驗手段在絕大多數(shù)情況下也能滿足生產(chǎn)需求,但是實驗過程難免伴隨著大量人力財力的損耗、設計和新產(chǎn)品開發(fā)周期漫長等諸多不良因素。利用先進的數(shù)值模擬方法對離心風機進行仿真分析不僅可以減少對人力財力的損耗,而且可以大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。本文利用Gridgen和Ansys CFX等數(shù)值模擬軟件,以靜壓和靜壓效率為優(yōu)化目標對浙江省某通風設備公司的離心風機進行數(shù)值模擬。第二章介紹了離心風機的實驗研究。首先介紹了離心風機的工作原理,以及所要研究的離心風機的基本參數(shù),然后借助公司的通風機實驗平臺對離心風機進行實驗研究,對實驗數(shù)據(jù)進行處理后得到實驗條件下的風機性能曲線。第三章主要是離心風機的數(shù)值模擬研究。首先介紹了數(shù)值模擬的基本原理、守恒方程、湍流模型和網(wǎng)格生成技術(shù)。然后利用Solidworks和Gridgen軟件建立離心風機三維實體模型和全三維網(wǎng)格模型。利用Ansys CFX進行邊界條件設置并求解。第四章對數(shù)值模擬結(jié)果進行分析。首先將數(shù)值模擬結(jié)果和實驗結(jié)果對比選擇出SST湍流模型更加適合此款離心風機。然后繪制數(shù)值模擬得到的離心風機流量靜壓曲線和流量靜壓效率曲線,通過分析工況和變工況情況下的靜壓云圖和速度云圖分析其內(nèi)部流動情況。第五章研究了容積損失對離心風機性能的影響。分別對影響內(nèi)部泄漏的集流器和葉輪徑向間隙δ以及集流器末端伸入葉輪深度l進行局部優(yōu)化。得到結(jié)果表明,當徑向間隙δ=4mm,集流器末端伸入葉輪深度l=25mm時,該離心風機不僅具有更高的靜壓效率,同時有更寬的使用工況范圍。優(yōu)化后,在離心風機的額定工況(3.15kg/s)下靜壓提高49.2Pa,靜壓效率提高2.5%。第六章進行了全文總結(jié)和工作展望。
【關(guān)鍵詞】：離心風機 數(shù)值模擬 實驗研究 湍流模型
【學位授予單位】：杭州電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH432
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 選題的背景和意義10-11
• 1.2 CFD技術(shù)的發(fā)展及應用11
• 1.3 離心風機研究方法11-15
• 1.3.1 實驗研究方法12
• 1.3.2 數(shù)值模擬方法12-15
• 1.4 本文研究主要內(nèi)容15-17
• 第二章 離心風機的實驗研究17-27
• 2.1 引言17
• 2.2 離心風機基本結(jié)構(gòu)及工作原理17-21
• 2.2.1 離心風機葉輪型式18-19
• 2.2.2 離心風機的損失和效率19-21
• 2.3 離心風機的參數(shù)21
• 2.4 實驗方案的確定21-22
• 2.5 離心風機試驗裝置22-25
• 2.5.1 離心風機實驗平臺主要部件23
• 2.5.2 離心風機實驗平臺主要測量儀器23-25
• 2.6 實驗數(shù)據(jù)整理及結(jié)果分析25-26
• 2.6.1 試驗數(shù)據(jù)整理25-26
• 2.6.2 實驗數(shù)據(jù)分析26
• 2.7 本章小結(jié)26-27
• 第三章 離心風機數(shù)值模擬研究27-44
• 3.1 流體力學基本方程27-30
• 3.1.1 質(zhì)量守恒方程27-28
• 3.1.2 動量守恒方程28-30
• 3.1.3 能量方程30
• 3.2 湍流模型30-33
• 3.2.1 一方程模型30-31
• 3.2.2 標準k?ε模型31-32
• 3.2.3 k?ω模型32
• 3.2.4 模型32-33
• 3.3 網(wǎng)格生成技術(shù)33-35
• 3.3.1 網(wǎng)格的類型33-34
• 3.3.2 網(wǎng)格生成原則34-35
• 3.3.3 網(wǎng)格生成軟件介紹35
• 3.4 離心風機實體建模及網(wǎng)格生成35-41
• 3.4.1 離心風機葉輪模型建立和網(wǎng)格生成35-37
• 3.4.2 離心風機蝸殼模型建立和網(wǎng)格生成37-38
• 3.4.3 離心風機集流器模型建立和網(wǎng)格生成38-41
• 3.5 物理條件設置41-43
• 3.5.1 計算域設置41
• 3.5.2 邊界條件設置41-42
• 3.5.3 求解器控制42-43
• 3.6 本章小結(jié)43-44
• 第四章 模擬結(jié)果分析44-56
• 4.1 模擬結(jié)果與實驗結(jié)果對比45-47
• 4.2 流量為 3.12kg/s的流動分析47-50
• 4.2.1 子午面壓力和速度分布47-48
• 4.2.2 徑向面的壓力和速度分布48-50
• 4.3 變流量情況下離心風機壓力與速度分析50-55
• 4.3.1 變流量情況子午面壓力和速度分析50-51
• 4.3.2 變流量情況徑向面壓力和速度分析51-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第五章 容積損失對離心風機性能影響56-66
• 5.1 徑向間隙對離心風機性能的影響56-61
• 5.2 集流器末端伸進葉輪深度l對離心風機性能的影響61-65
• 5.3 本章小結(jié)65-66
• 第六章 全文總結(jié)與展望66-68
• 6.1 全文總結(jié)66-67
• 6.2 展望67-68
• 致謝68-69
• 參考文獻69-73
• 附錄73

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 于艷秋,朱正;高效離心風機的設計研究[J];車輛與動力技術(shù);2003年01期

2 肖建平;離心風機熱膨脹故障的分析和處理[J];江蘇冶金;2005年04期

3 劉師多;丁慧玲;王慧萍;師清翔;倪長安;;兩離心風機串聯(lián)特性試驗分析[J];農(nóng)機化研究;2006年04期

4 王榮先;師清翔;劉師多;倪長安;周學建;;離心風機串聯(lián)吸氣臨界點的試驗[J];河南科技大學學報(自然科學版);2006年04期

5 王榮先;師清翔;劉師多;倪長安;侯鳳云;;離心風機串聯(lián)吸氣特性的試驗研究[J];農(nóng)機化研究;2006年09期

6 李樹強;余志鵬;李華杰;;離心風機與離心風機串聯(lián)特性的試驗研究[J];農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程;2007年02期

7 郝靜;張凱;;除塵離心風機存在的問題及改進設計[J];農(nóng)機化研究;2007年11期

8 李文華;范興文;;離心風機變工況流場分析[J];科技創(chuàng)新導報;2008年28期

9 陳華平;楊著;秦素風;;甲醛生產(chǎn)裝置離心風機的廢熱利用[J];節(jié)能;2010年07期

10 李曉麗;楚武利;謝芳;;防渦圈對離心風機性能的影響[J];機械科學與技術(shù);2011年07期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張帥良;;小型離心風機的振動處理及分析——風機動平衡工作經(jīng)驗談[A];高效 清潔 安全 電力發(fā)展與和諧社會建設——吉林省電機工程學會2008年學術(shù)年會論文集[C];2008年

2 潘建紅;梁社兵;劉利娜;;空調(diào)用離心風機系統(tǒng)優(yōu)化[A];中國制冷學會2005年制冷空調(diào)學術(shù)年會論文集[C];2005年

3 梁士民;王剛;谷敏杰;胡松濤;;離心風機性能特性實驗測試[A];山東土木建筑學會熱能動力專業(yè)委員會第13屆學術(shù)交流會論文集[C];2010年

4 梁士民;王剛;谷敏杰;胡松濤;;離心風機性能特性實驗測試[A];中國建筑學會建筑熱能動力分會第十七屆學術(shù)交流大會暨第八屆理事會第一次全會論文集[C];2011年

5 盤彩美;劉杰;陳江平;;離心風機降噪優(yōu)化設計的數(shù)值研究[A];上海市制冷學會2009年學術(shù)年會論文集[C];2009年

6 王剛;鄭小鋒;周睿;胡松濤;劉國丹;;多翼離心風機降噪優(yōu)化研究[A];全國暖通空調(diào)制冷2010年學術(shù)年會論文集[C];2010年

7 張弛;;離心風機風井噪聲治理隔振研究[A];現(xiàn)代振動與噪聲技術(shù)（第九卷）[C];2011年

8 王松嶺;雷泳;李春曦;論力勇;;基于FLUENT的離心風機內(nèi)部流場三維數(shù)值模擬及節(jié)能改造研究[A];中國動力工程學會第三屆青年學術(shù)年會論文集[C];2005年

9 李嵩;朱之墀;;離心風機BPF噪聲數(shù)值預估方法及其應用[A];現(xiàn)代振動與噪聲技術(shù)（第九卷）[C];2011年

10 鄭小鋒;周睿;王剛;胡松濤;劉國丹;;多翼離心風機降噪優(yōu)化研究[A];山東制冷空調(diào)——2009年山東省制冷空調(diào)學術(shù)年會“煙臺冰輪杯”優(yōu)秀論文集[C];2009年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 石雪松 邱明杰;重視核心產(chǎn)品研發(fā) 助力鋼鐵產(chǎn)業(yè)升級[N];中國冶金報;2009年

2 侯杰;自主創(chuàng)新打造核心競爭力[N];中國化工報;2010年

3 臺泥(句容)水泥有限公司工程師 李書兵;淺談回轉(zhuǎn)窯高溫離心風機的維修[N];中國建材報;2013年

4 蔣中秋;干燥器的結(jié)構(gòu)與調(diào)試[N];中國包裝報;2006年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張磊;離心風機多目標優(yōu)化及旋轉(zhuǎn)失速機理研究[D];華北電力大學（北京）;2011年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 秦松江;離心風機的參數(shù)化建模及設計分析[D];華中科技大學;2009年

2 萬雷;單級離心風機氣動性能模擬與實驗驗證[D];哈爾濱工程大學;2013年

3 駱文平;氣浮直驅(qū)高速離心風機關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

4 劉紹輝;離心風機氣動噪聲降噪技術(shù)研究[D];電子科技大學;2015年

5 鄭欣;離心風機氣動噪聲數(shù)值模擬與降噪設計[D];電子科技大學;2015年

6 胡榮偉;多翼離心風機設計[D];浙江工業(yè)大學;2015年

7 張波;G4-73型離心風機蝸殼與葉輪適配性數(shù)值模擬研究[D];華北電力大學;2015年

8 鐘小普;多出口離心風機流量分配規(guī)律的研究[D];華中科技大學;2014年

9 蔡濤;高效低噪9-19型離心風機模型開發(fā)與噪聲控制研究[D];華中科技大學;2014年

10 陳曉;小型離心風機葉輪結(jié)構(gòu)優(yōu)化與試驗[D];中國農(nóng)業(yè)科學院;2016年

  本文關(guān)鍵詞：離心風機的數(shù)值模擬及性能分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：327880