發(fā)布時間：2020-08-12 23:53

【摘要】：本文采用實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬的方法,分別對空調(diào)原用葉輪和新設(shè)計葉輪的軸流風(fēng)機(jī)的三維流場進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)在風(fēng)機(jī)外特性實(shí)驗(yàn)臺上進(jìn)行,數(shù)值模擬采用三維粘性數(shù)值模擬軟件Fluent。本文共分兩個部分: 第一部分以空調(diào)用軸流風(fēng)扇系統(tǒng)為模型,利用三維雷諾時均Navier-Stokes 方程和標(biāo)準(zhǔn)K-ε兩方程湍流模型對其內(nèi)部流場進(jìn)行模擬計算,并在原使用葉輪的基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)。性能試驗(yàn)和數(shù)值模擬結(jié)果表明,用CAD/CFD 技術(shù)新設(shè)計的葉輪達(dá)到了設(shè)計要求,提高了風(fēng)量、降低了噪聲。它可為改進(jìn)空調(diào)器風(fēng)扇系統(tǒng)設(shè)計及其為不同葉型風(fēng)扇的應(yīng)用提供依據(jù)和進(jìn)一步研究的基礎(chǔ)。 在數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上分析了葉片表面靜壓分布及湍流粘度的影響,以及近壁流譜,流道中損失發(fā)展的規(guī)律。數(shù)值模擬結(jié)果表明,新葉輪通過進(jìn)一步的優(yōu)化,改善了內(nèi)流結(jié)構(gòu),減少了損失,加快了尾跡的衰減速度,流動分布更加合理。 第二部分對葉頂間隙泄漏流動和葉尖渦進(jìn)行了研究分析。葉頂間隙渦產(chǎn)生于葉頂區(qū)域吸力面附近,并朝同流道葉片的壓力面向尾緣方向發(fā)展,葉輪的旋向與間隙渦的發(fā)展方向相反; 葉輪流道流動的主氣流與從葉頂外側(cè)吸入的氣流兩者相互作用,導(dǎo)致在吸力面近葉頂區(qū)域產(chǎn)生了葉尖渦,葉尖渦沿葉片吸力面向出口不斷發(fā)展、移動,并且葉尖渦逐漸向同流道葉輪壓力面方向移動,從葉頂近前緣位置至葉片出口,葉尖渦逐漸耗散,葉尖渦的發(fā)展方向與葉輪旋轉(zhuǎn)方向。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：TH432.1
【圖文】：

圖 1.1 葉片的扭曲和彎曲彎曲葉片是王仲奇教授和他的前蘇聯(lián)同事在二十世紀(jì)六十年代為均化反動的分布提出的，其基本含義就是葉片沿葉高不僅扭曲，而且沿周向彎曲如圖。到二十世紀(jì)八十年代，王仲奇教授等提出，采用彎曲葉片主要是改變?nèi)~柵徑向壓力梯度，從而控制徑向二次流。并提出在葉片彎曲的同時，還應(yīng)該將反扭曲，將葉片的彎曲和扭曲合理的匹配，稱為“葉片彎扭聯(lián)合氣動成型”圖 1.2 彎曲葉片側(cè)型面

曲葉片的提出和概念圖 1.1 葉片的扭曲和彎曲葉片是王仲奇教授和他的前蘇聯(lián)同事在二十世紀(jì)六十年布提出的，其基本含義就是葉片沿葉高不僅扭曲，而且二十世紀(jì)八十年代，王仲奇教授等提出，采用彎曲葉片主壓力梯度，從而控制徑向二次流。并提出在葉片彎曲的曲，將葉片的彎曲和扭曲合理的匹配，稱為“葉片彎扭

圖 1.3 二維分離流動示意圖離形成的機(jī)理與二維分離的一樣，也是由于流場中存的附面層上的緣故。但判斷三維分離的準(zhǔn)則要比二維維附面層中，若在某個方向上存在逆壓梯度，即使該于附面層內(nèi)的流體還可以沿其它方向流去。這時附面所以決不能將二維分離的判斷準(zhǔn)則簡單地推廣應(yīng)用到象實(shí)際是在三維流動中附面層內(nèi)很“靠近”物面的流快地“離開”物面。文獻(xiàn)[20]利用極限流線的概念來描物面趨于零處的流線。在流場中流線的定義為該線上微團(tuán)的速度方向一致的曲線。由于流體的粘性作用，流線反映的是無限接近于物面的流體微團(tuán)的運(yùn)動。所地方離開物面，這就反映在物面上該處存在流動分離

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 熊鰲魁;湍流模式理論綜述[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版);2001年04期

本文編號：2791203