本文選題：翼型 + 離心風機��； 參考：《華北電力大學》2011年碩士論文

【摘要】：G4-73型離心風機廣泛應用于300MW及其以下火電機組,由于負荷變動、積灰或者安裝質量等原因,風機經(jīng)常在小流量工況下運行,在此類工況下運行的風機往往會出現(xiàn)旋轉失速,甚至會出現(xiàn)喘振等流動失穩(wěn)現(xiàn)象,直接威脅機組的安全運行。深入研究風機發(fā)生旋轉失速的非穩(wěn)態(tài)流動特性,對提高離心風機的運行效率、擴大穩(wěn)定運行范圍具有實際意義。 本文采用Fluent軟件,首先利用二維不可壓縮雷諾時均方程、基于Realizable k ?ε紊流模型,對風機翼型在不同沖角下的流動情況進行了詳細的數(shù)值模擬,研究了風機翼型在低雷諾數(shù)下的失速特性,分析討論了翼型的分離流動以及沖角與分離點位置的關系。結果表明,隨著沖角的增大分離點位置逐漸向翼型前緣移動,直至進入失速狀態(tài),進入失速的翼型吸力面近壁處出現(xiàn)了強烈的漩渦。 本文基于Fluent軟件提供的用戶接口-用戶自定義函數(shù)(UDF)進行編程,得到在風機出口所假設的節(jié)流閥模型,通過連續(xù)調節(jié)節(jié)流閥閥門開度,實現(xiàn)了G4-73型離心風機在小流量下旋轉失速現(xiàn)象的全流場數(shù)值模擬。對設計工況下和失速工況下的流場進行對比,分析研究了失速過程中不同階段下瞬時速度場和瞬時壓力場。結果表明,隨著閥門開度的減小,風機逐漸進入失速區(qū)域,葉輪內(nèi)出現(xiàn)了明顯的低速區(qū),在靠近前蓋板附近區(qū)域首先出現(xiàn)了逆流;隨著時間步的推進,逆流逐漸擴散到后蓋板,直至充滿整個流道。
[Abstract]:G4-73 centrifugal fan is widely used in thermal power units under 300MW and below. Due to load change, ash accumulation or installation quality, the fan often runs under small flow condition, and the fan running under this kind of working condition often appears rotating stall. Even surge and other flow instability phenomenon will directly threaten the safe operation of the unit. It is of practical significance to study the unsteady flow characteristics of fan with rotating stall in order to improve the efficiency of centrifugal fan and expand the stable operation range. In this paper, Fluent software is used to simulate the flow of fan airfoil at different angles of attack by using two-dimensional incompressible Reynolds time-averaged equation and based on Realizable k? 蔚 turbulence model. The stall characteristics of fan airfoil at low Reynolds number are studied. The separation flow of the airfoil and the relationship between the angle of incidence and the position of the separation point are discussed. The results show that with the increase of the angle of incidence, the position of the separation point gradually moves to the front edge of the airfoil until it enters the stall state, and a strong vortex appears near the wall of the stall airfoil suction surface. Based on the user interface provided by Fluent software, user defined function (UDF), the throttle model assumed at the outlet of the fan is obtained, and the throttle valve opening degree is adjusted continuously by adjusting the throttle valve opening continuously. The numerical simulation of rotating stall phenomenon of G4-73 centrifugal fan under small flow rate is realized. The instantaneous velocity field and instantaneous pressure field in different stages of stall process are analyzed and studied by comparing the flow field under the design condition and the stall condition. The results show that with the decrease of valve opening, the fan gradually enters the stall area, and there is an obvious low speed zone in the impeller, and the reverse flow occurs first in the area near the front cover plate, and with the advance of the time step, the countercurrent gradually diffuses to the back cover plate. Until the entire channel is filled.
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TH432

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