發(fā)布時間：2022-01-26 22:02

　　以某離心風(fēng)機(jī)效率為優(yōu)化目標(biāo),選定離心風(fēng)機(jī)的4個關(guān)鍵參數(shù):轉(zhuǎn)速、葉輪直徑、出口安裝角、葉輪出口寬度,基于正交試驗設(shè)計法,通過CFD數(shù)值仿真計算以及對計算結(jié)果的極差法分析,得出葉輪幾何參數(shù)及轉(zhuǎn)速的相對最優(yōu)組合模型。組合模型計算結(jié)果表明,優(yōu)化后風(fēng)機(jī)達(dá)到設(shè)計要求。同時,優(yōu)化組合模型風(fēng)機(jī)靜壓效率可提高4.49%,全壓效率提高6.94%。該研究方法適用于具有目標(biāo)明確的風(fēng)機(jī)改進(jìn)設(shè)計,可快速精準(zhǔn)獲得優(yōu)選方案。 

【文章來源】：能源工程. 2020,(04)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

方案10風(fēng)機(jī)和原型風(fēng)機(jī)全壓效率對比

圖5為原型風(fēng)機(jī)、方案10風(fēng)機(jī)葉輪回轉(zhuǎn)面靜壓對比云圖,從圖上可以看出,氣流進(jìn)入葉輪流道后,流動方向不能及時發(fā)生90°的偏轉(zhuǎn),氣流與葉片的前緣及葉輪后盤發(fā)生沖擊,導(dǎo)致兩種葉輪的葉片前緣和后盤區(qū)域都存在一定的低壓區(qū),這些低壓區(qū)在各葉片間流道內(nèi)呈不對稱分布,存在葉輪進(jìn)口氣流不均勻現(xiàn)象;優(yōu)化后方案10風(fēng)機(jī)葉輪軸向距離減小,葉輪進(jìn)口氣流速度變化均勻連續(xù)無速度突變,氣流沖擊損失減弱,優(yōu)化后方案10風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動狀態(tài)得到改善,效率得到顯著提高。圖6為原型風(fēng)機(jī)、方案10風(fēng)機(jī)葉輪回轉(zhuǎn)面動壓對比云圖,從圖上可以看出,原型風(fēng)機(jī)和方案10風(fēng)機(jī)動壓從葉片前緣到葉片后緣逐漸升高,動壓至葉片吸力面尾端達(dá)到最大值;動壓值在蝸殼內(nèi)隨著蝸殼通道面積的增大而降低,這是蝸殼的擴(kuò)壓作用將氣體的部分動壓轉(zhuǎn)化為靜壓的原因。對比原型風(fēng)機(jī)優(yōu)化后方案10風(fēng)機(jī)在葉片吸力面尾緣處動壓大部分轉(zhuǎn)化為靜壓,減小了蝸殼內(nèi)的流動損失,提高了葉輪的做功能力。

圖6為原型風(fēng)機(jī)、方案10風(fēng)機(jī)葉輪回轉(zhuǎn)面動壓對比云圖,從圖上可以看出,原型風(fēng)機(jī)和方案10風(fēng)機(jī)動壓從葉片前緣到葉片后緣逐漸升高,動壓至葉片吸力面尾端達(dá)到最大值;動壓值在蝸殼內(nèi)隨著蝸殼通道面積的增大而降低,這是蝸殼的擴(kuò)壓作用將氣體的部分動壓轉(zhuǎn)化為靜壓的原因。對比原型風(fēng)機(jī)優(yōu)化后方案10風(fēng)機(jī)在葉片吸力面尾緣處動壓大部分轉(zhuǎn)化為靜壓,減小了蝸殼內(nèi)的流動損失,提高了葉輪的做功能力。圖7為原型風(fēng)機(jī)、方案10風(fēng)機(jī)葉輪回轉(zhuǎn)面全壓對比云圖,從圖上可以看出,原型風(fēng)機(jī)葉片壓力面與吸力面全壓值壓力梯度存在明顯的差異,流道出口擴(kuò)壓度偏大,這導(dǎo)致葉片吸力面出口附近容易形成渦流,使葉輪出口流場混亂,降低風(fēng)機(jī)效率。優(yōu)化后方案10風(fēng)機(jī)葉輪出口寬度變小,出口局部擴(kuò)壓度減弱,葉片壓力面與吸力面全壓值的壓力梯度差異減小,葉輪出口流動狀況良好,風(fēng)機(jī)效率得到明顯提高。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3611240