本文關(guān)鍵詞：導(dǎo)葉擴壓式風(fēng)機的結(jié)構(gòu)設(shè)計及優(yōu)化，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：通風(fēng)機是工業(yè)及日常生活中被廣泛應(yīng)用的葉輪機械。在特定工程應(yīng)用時,為了利用原動機的軸功,精簡流程,節(jié)省空間,需要將引風(fēng)增壓集成到設(shè)備系統(tǒng)中,有必要設(shè)計一套內(nèi)嵌式的增壓風(fēng)機。傳統(tǒng)的蝸殼式離心風(fēng)機,由于蝸殼徑向尺寸相對較大,很難內(nèi)嵌入空間有限的設(shè)備中,且氣流出口方向多為切向,不能滿足內(nèi)嵌式風(fēng)機流場要求。因此,本文提出設(shè)計內(nèi)嵌式增壓風(fēng)機,依據(jù)結(jié)構(gòu)特點又稱為導(dǎo)葉擴壓式風(fēng)機。文中對葉片式擴壓器進行設(shè)計及優(yōu)化,有效減少設(shè)備徑向尺寸；設(shè)計及分析參數(shù)化出口導(dǎo)向葉片,改變氣流出口方向。通過簡化三維模型,對其內(nèi)部流場及計算結(jié)果進行分析,研究了結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)對各個元件及整機性能的影響,結(jié)果表明：(1)在小流量、徑向尺寸小、大升壓、風(fēng)機出口需要轉(zhuǎn)向的設(shè)計要求下,葉輪、葉片式擴壓器及出口導(dǎo)向葉片之間的匹配方案是一個很好的嘗試,對其進行合理設(shè)計,在設(shè)計工況下,整機的全壓效率為78%,靜壓效率為77%,經(jīng)濟運行區(qū)的流量為0.15kg/s-0.32kg/s,穩(wěn)定工況區(qū)在0.17kg/s以上。(2)風(fēng)機內(nèi)部動能和靜壓能間的能量轉(zhuǎn)化通過兩步實現(xiàn)。葉片式擴壓器的動能轉(zhuǎn)化率為62%,占總動能的52.7%,大多數(shù)能量在其內(nèi)部實現(xiàn)第一次轉(zhuǎn)化；出口導(dǎo)向葉片動能轉(zhuǎn)化率為85%,占總動能的12.75%,較少數(shù)能量在其內(nèi)部實現(xiàn)第二次轉(zhuǎn)化。整機總體動能轉(zhuǎn)化率為65.45%,能量利用率達到要求。(3)葉片式擴壓器對整機性能影響較大的結(jié)構(gòu)參數(shù)是擴壓器的葉片內(nèi)外直徑、擴壓器寬度和葉片包角；出口導(dǎo)向葉片對整機性能影響最大的結(jié)構(gòu)參數(shù)是圓弧段包絡(luò)角。出口導(dǎo)向葉片對整機性能影響較小,葉片式擴壓器對整機性能影響很大,合理設(shè)計葉片式擴壓器是確保整機性能良好的重點。(4)流量改變對導(dǎo)向葉片的動能轉(zhuǎn)化率基本沒有影響,但是對葉片擴壓器的動能轉(zhuǎn)換率有很大影響：隨著流量增加,葉片擴壓器的能量轉(zhuǎn)化率單調(diào)下降,在小流量范圍內(nèi)變化緩慢,大流量范圍內(nèi)變化急劇。分析結(jié)果表明：當(dāng)流量增加到設(shè)計流量的1.4倍時,擴壓能力和整機性能明顯下降。
【關(guān)鍵詞】：離心通風(fēng)機 葉片式擴壓器 導(dǎo)向葉片 效率 能量損失
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH43
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-29
• 1.1 通風(fēng)機分類10-16
• 1.1.1 離心通風(fēng)機11-13
• 1.1.2 軸流通風(fēng)機13-14
• 1.1.3 羅茨式通風(fēng)機14-15
• 1.1.4 混流式通風(fēng)機15-16
• 1.2 離心通風(fēng)機的研究方法及發(fā)展現(xiàn)狀16-19
• 1.2.1 理論分析法16-17
• 1.2.2 實驗分析法17-18
• 1.2.3 數(shù)值模擬法18-19
• 1.3 離心通風(fēng)機簡介19-28
• 1.3.1 離心通風(fēng)機性能評判主要參數(shù)19-23
• 1.3.2 離心通風(fēng)機的結(jié)構(gòu)參數(shù)23-24
• 1.3.3 離心通風(fēng)機葉輪中的相對運動與氣流參數(shù)24-25
• 1.3.4 離心通風(fēng)機的基本方程25-28
• 1.4 本文主要研究工作28-29
• 2 風(fēng)機主體結(jié)構(gòu)確定和氣動設(shè)計29-36
• 2.1 設(shè)計思想29
• 2.2 葉輪設(shè)計29-31
• 2.2.1 葉片形式及進、出口安裝角的選擇29-30
• 2.2.2 葉輪其他參數(shù)設(shè)計30-31
• 2.3 葉片擴壓器設(shè)計31-35
• 2.3.1 擴壓器結(jié)構(gòu)設(shè)想31-32
• 2.3.2 擴壓器葉片形式及進出口安裝角確定32
• 2.3.3 其他主要參數(shù)初步設(shè)計32-33
• 2.3.4 圓弧葉片幾何尺寸計算及相關(guān)物理參數(shù)推導(dǎo)33-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 3 風(fēng)機主體結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬及優(yōu)化設(shè)計36-64
• 3.1 數(shù)值模型建立36-46
• 3.1.1 幾何建模36-37
• 3.1.2 網(wǎng)格劃分37
• 3.1.3 控制方程37-38
• 3.1.4 湍流方程38-43
• 3.1.5 多重參考系(MRF)模型43-45
• 3.1.6 邊界條件設(shè)置45
• 3.1.7 網(wǎng)格無關(guān)性檢驗45-46
• 3.2 計算結(jié)果分析46-50
• 3.3 擴壓器優(yōu)化設(shè)計50-62
• 3.3.1 葉片包角角度分析50-53
• 3.3.2 擴壓器沖角角度分析53-55
• 3.3.3 擴壓器寬度分析55-56
• 3.3.4 不同寬度擴壓器與流量的匹配問題56-58
• 3.3.5 葉輪外徑與擴壓器葉片內(nèi)徑的間隙分析58-59
• 3.3.6 擴壓器葉片外直徑大小分析59-61
• 3.3.7 擴壓器優(yōu)化前后結(jié)構(gòu)參數(shù)、性能及流場比較61-62
• 3.4 本章小結(jié)62-64
• 4 風(fēng)機出口結(jié)構(gòu)設(shè)計及整機性能研究64-79
• 4.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計思想64
• 4.2 參數(shù)化葉片設(shè)計64-69
• 4.2.1 葉片曲面方程的建立64-65
• 4.2.2 葉片準線方程的確定65-68
• 4.2.3 導(dǎo)向葉片參數(shù)68-69
• 4.3 整機模擬及分析69-72
• 4.4 導(dǎo)向葉片參數(shù)變化對整機性能影響72-77
• 4.4.1 內(nèi)緣進口角角度分析72-74
• 4.4.2 葉片個數(shù)分析74-76
• 4.4.3 包絡(luò)角角度分析76-77
• 4.5 本章小結(jié)77-79
• 結(jié)論79-81
• 參考文獻81-84
• 致謝84-85

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 屠秋野;周莉;蔡元虎;;葉型上局部凸起對擴壓器性能影響的數(shù)值研究[J];航空計算技術(shù);2010年05期

2 范孝銓;;一種高性能離心式壓氣機用的新式低造價擴壓器[J];國外內(nèi)燃機車;1972年05期

3 李殿鎮(zhèn);;來流予旋的環(huán)形擴壓器性能的估算方法[J];汽輪機技術(shù);1983年02期

4 方良偉,陳曉;進出口條件對二元亞音速擴壓器的流動和性能的影響[J];工程熱物理學(xué)報;1984年02期

5 魏雨臻;茅聲

本文編號：492242