XQ斜槽式離心風(fēng)機廣泛應(yīng)用于冶金、化工、鋼鐵、水泥等重工業(yè)領(lǐng)域,其結(jié)構(gòu)特點是整體結(jié)構(gòu)緊湊,葉輪的寬徑比小、內(nèi)外徑比小、由長短葉片間隔且均勻分布,性能特點是壓力系數(shù)高、流量系數(shù)小,因此通常應(yīng)用于高壓小流量的場合。由于其普遍存在效率低、加工工藝復(fù)雜等缺點,本文提出改進設(shè)計方案,提高風(fēng)機效率,并采用CFD數(shù)值計算方法進行分析和驗證。本文改進和設(shè)計風(fēng)機的主要思路是首先采用N-S方程,并結(jié)合SST k-ω湍流模型對斜槽風(fēng)機原型機進行流動計算,數(shù)值計算結(jié)果與原始測量數(shù)據(jù)吻合很好,證實了所采用的計算模型和數(shù)值計算方法的可行性。通過觀察原型機不同截面處的等值線和流線圖,分析了葉輪流道內(nèi)流動損失的根源,通過控制葉片吸力面邊界層的分離,來減小風(fēng)機的內(nèi)部流動損失,并針對風(fēng)機的內(nèi)部流動情況提出三種不同的改進方案。在改進方案無法滿足性能指標要求的情況下,本文對風(fēng)機進行了重新設(shè)計。為使風(fēng)機葉道內(nèi)流動更加合理,以葉輪流道截面積逐漸變化為原則,建立了風(fēng)機葉片型線成型的數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)此數(shù)學(xué)模型完成了風(fēng)機葉片型線的設(shè)計。設(shè)計風(fēng)機葉片采用“雙弧段”成型方法,不僅簡化了風(fēng)機的加工工藝,還使風(fēng)機的全壓提高至5257Pa,效率...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號表
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 離心風(fēng)機優(yōu)化設(shè)計現(xiàn)狀
        1.2.1 葉輪葉片的研究進展
        1.2.2 蝸殼優(yōu)化設(shè)計方法的研究進展
    1.3 研究內(nèi)容
    1.4 研究技術(shù)路線
    1.5 研究的創(chuàng)新點和難點
第2章 離心風(fēng)機及內(nèi)部三維流場的計算方法
    2.1 離心風(fēng)機概述
        2.1.1 離心風(fēng)機的壓力
        2.1.2 離心風(fēng)機的功率、效率及傳動方式
        2.1.3 離心風(fēng)機的主要損失
    2.2 離心風(fēng)機流場的研究方法
    2.3 離心風(fēng)機內(nèi)部流動的控制方程
    2.4 網(wǎng)格概述
    2.5 動區(qū)域計算模型
        2.5.1 多參考系模型(MRF)
        2.5.2 滑移網(wǎng)格模型
    2.6 湍流的數(shù)值模擬方法
    2.7 湍流模型的選擇
第3章 斜槽式離心風(fēng)機不同改進方案與數(shù)值計算
    3.1 引言
    3.2 斜槽式離心風(fēng)機結(jié)構(gòu)
        3.2.1 離心風(fēng)機結(jié)構(gòu)參數(shù)
        3.2.2 斜槽式離心風(fēng)機三維建模
    3.3 數(shù)值計算前處理
        3.3.1 斜槽風(fēng)機網(wǎng)格劃分方法
        3.3.2 邊界條件設(shè)置
    3.4 網(wǎng)格無關(guān)性檢驗與準確性驗證
    3.5 數(shù)值計算結(jié)果誤差分析
    3.6 斜槽風(fēng)機內(nèi)部流動特性分析
    3.7 斜槽式風(fēng)機改進方案及結(jié)果分析
        3.7.1 方案一：向內(nèi)延長短葉片
        3.7.2 方案二：增大風(fēng)機葉輪的旋轉(zhuǎn)直徑
        3.7.3 方案三：改變斜槽式離心風(fēng)機的蝸舌間隙
    3.8 小結(jié)
第4章 離心風(fēng)機設(shè)計及主要結(jié)構(gòu)參數(shù)值選擇
    4.1 引言
    4.2 離心風(fēng)機葉輪主要幾何參數(shù)選擇
        4.2.1 風(fēng)機的主要無因次參數(shù)
        4.2.2 風(fēng)機葉輪參數(shù)選擇
        4.2.3 設(shè)計風(fēng)機葉片型線繪制
    4.3 離心風(fēng)機蝸殼成型及參數(shù)選擇
        4.3.1 蝸殼主要幾何參數(shù)
        4.3.2 蝸殼型線參數(shù)選擇
        4.3.3 蝸殼型線的繪制
    4.4 風(fēng)機集流器設(shè)計
        4.4.1 集流器類型
        4.4.2 集流器設(shè)計原則
第5章 設(shè)計風(fēng)機的穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)及噪聲值的數(shù)值計算
    5.1 穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)數(shù)值計算概述
    5.2 設(shè)計風(fēng)機穩(wěn)態(tài)計算結(jié)果分析
    5.3 設(shè)計風(fēng)機的瞬態(tài)計算
        5.3.1 瞬態(tài)計算收斂性判斷
        5.3.2 瞬態(tài)計算時間步長的確定
        5.3.3 離心風(fēng)機瞬態(tài)計算方法
    5.4 離心風(fēng)機氣動噪聲計算
        5.4.1 FW-H方程
        5.4.2 風(fēng)機噪聲計算與結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3862393