離心通風機內部流動特性的數(shù)值模擬與優(yōu)化設計
本文關鍵詞: 離心通風機 CFD 優(yōu)化設計 擴散器 內泄漏 出處:《安徽理工大學》2012年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:離心通風機是用于輸送氣體的葉輪機械設備,在國民經濟各部門的應用非常廣泛,是工農業(yè)生產中主要耗能設備之一。隨著我國環(huán)保意識的增強,工農業(yè)生產的不斷發(fā)展,精心設計、制造和合理使用通風機,對節(jié)能和減小噪聲污染具有重要意義。 實驗研究法是早期研究葉輪機械內部流動的一種重要方法,通?梢栽谂c所研究的問題完全相同的情況下使用,或大體相同的條件下對實際問題進行觀測,從而能夠綜合考慮影響流動的各種因素。但是實驗研究方法往往要受到模型尺寸的限制,此外還有邊界影響,相似準則不完全滿足等問題的困擾。實驗的手段、數(shù)據(jù)的精度和可靠性,受測試儀器儀表性能和環(huán)境的制約,直接導致實驗研究的方法對復雜流場的整體分析能力以及對細微流動結構的認識、分析能力非常有限同時,實驗研究由于成本高、周期長,對于離心風機內部流場的研究有著很大的局限性,F(xiàn)代優(yōu)化設計方法以三維理論為基礎,運用通用或專用軟件由計算機計算求解。在此基礎上確定離心通風機部件主要幾何參數(shù)的新方法,為簡化計算步驟、提高風機的可靠性提供幫助。 本課題利用CFD軟件fluent對低壓力后向葉片型離心通風機進行數(shù)值模擬計算,歸納起來,本文進行了以下幾個方面的研究: 第一,利用CFD軟件對離心風機內部流場進行了詳細的研究,為后面的研究提供了可靠依據(jù);第二,對內泄漏進行了詳細分析,得出風機在安裝過程中葉輪存在偏心的情況下對風機性能的影響;第三,對擴散器進行優(yōu)化設計,進行了詳細分析并得出了擴散器的最佳尺寸;第四,對離心風機蝸舌進行了優(yōu)化設計---臺階蝸舌,提高了風機的效率。
[Abstract]:Centrifugal ventilator is a kind of impeller machinery used to transport gas. It is widely used in various departments of national economy and is one of the main energy consuming equipments in industrial and agricultural production. The continuous development of industrial and agricultural production, careful design, manufacture and rational use of ventilators are of great significance to energy saving and noise pollution reduction. Experimental method is an important method for the early study of the internal flow of impeller machinery. It can usually be used in the same case as the studied problem or under the same conditions to observe the actual problem. However, the experimental research methods are often limited by the model size, in addition to the boundary effects, similarity criteria are not fully satisfied and other problems. The accuracy and reliability of the data are restricted by the performance and environment of the testing instruments and instruments, which directly lead to the overall analytical ability of the experimental method to the complex flow field and the understanding of the fine flow structure. At the same time, because of the high cost and long period, the research on the internal flow field of centrifugal fan has a great limitation. The modern optimization design method is based on three-dimensional theory. Based on this, a new method for determining the main geometric parameters of centrifugal fan components is presented, which can be used to simplify the calculation steps and improve the reliability of the fan. In this paper, the CFD software fluent is used to simulate and calculate the low pressure backward centrifugal fan. In conclusion, the following aspects are studied in this paper: Firstly, the flow field of centrifugal fan is studied in detail by using CFD software, which provides a reliable basis for the later research. Secondly, the internal leakage is analyzed in detail, and the influence of the eccentric impeller on the performance of the fan is obtained. Thirdly, the optimal design of diffuser is carried out, and the optimum size of diffuser is obtained. In 4th, the optimum design of the centrifugal fan cochlear tongue-step cochlear tongue was carried out to improve the efficiency of the fan.
【學位授予單位】:安徽理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2012
【分類號】:TH432
【參考文獻】
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,本文編號:1449892
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