離心通風(fēng)機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用,同時也是主要的耗能設(shè)備。隨著社會的進(jìn)步以及科技水平的提高,在實際應(yīng)用中,對風(fēng)機(jī)流量的需求增大,使得風(fēng)機(jī)運(yùn)行時偏離設(shè)計工況,效率極大下降,因此在大部分風(fēng)機(jī)節(jié)能工程中,通常將原有風(fēng)機(jī)葉輪更換為高比轉(zhuǎn)速葉輪。雖然新開發(fā)的高比轉(zhuǎn)速葉輪大幅度提高傳統(tǒng)離心通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率,但是由于葉輪與蝸殼匹配性不高,導(dǎo)致風(fēng)機(jī)內(nèi)仍存在較高的流動損失。同時高比轉(zhuǎn)速葉輪旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生較大的軸向力,影響風(fēng)機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性,增加軸承損耗。因此,對高比轉(zhuǎn)速離心通風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動機(jī)理的深入研究是實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計的關(guān)鍵。本文在4-73離心通風(fēng)機(jī)更換高比轉(zhuǎn)速葉輪的基礎(chǔ)上,進(jìn)行全通道非定常數(shù)值模擬,并進(jìn)行試驗驗證。通過對高比轉(zhuǎn)速離心通風(fēng)機(jī)非定常流場及壓力脈動信號的分析揭示了通風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動損失機(jī)理,并采用調(diào)整蝸殼寬度,葉輪與蝸殼相對位置,蝸殼內(nèi)增加導(dǎo)流板、葉輪后排側(cè)開平衡孔及增設(shè)加強(qiáng)筋等方法對高比轉(zhuǎn)速離心通風(fēng)機(jī)進(jìn)行優(yōu)化。主要的研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)高比轉(zhuǎn)速離心通風(fēng)機(jī)的內(nèi)部流動損失機(jī)理。通過對高比轉(zhuǎn)速離心通風(fēng)機(jī)不同流量工況流場及壓力脈動信號的分析發(fā)現(xiàn),損失主要存在于葉輪與蝸殼之中,其中葉輪損失主要...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 離心通風(fēng)機(jī)優(yōu)化設(shè)計研究
        1.2.3 離心通風(fēng)機(jī)軸向力研究進(jìn)展
    1.3 本論文的研究目的和內(nèi)容
2 數(shù)值計算方法
    2.1 基本理論
        2.1.1 湍流研究方法
        2.1.2 湍流處理方法
    2.2 流動控制方程
        2.2.1 粘性流動的基本方程
        2.2.2 湍流流動的基本方程
    2.3 湍流模型
        2.3.1 雷諾應(yīng)力模型
        2.3.2 渦粘模型
    2.4 本章小結(jié)
3 離心通風(fēng)機(jī)的設(shè)計與試驗
    3.1 通風(fēng)機(jī)的工作原理
        3.1.1 離心通風(fēng)機(jī)的主要部件
        3.1.2 離心通風(fēng)機(jī)的損失
    3.2 研究對象
    3.3 試驗臺的設(shè)計
    3.4 測量方法及儀器儀表
    3.5 高比轉(zhuǎn)速離心通風(fēng)機(jī)模型
        3.5.0 幾何模型及網(wǎng)格劃分
        3.5.1 計算模型
        3.5.2 網(wǎng)格劃分
        3.5.3 數(shù)值模型校核
    3.6 本章小結(jié)
4.蝸殼寬度及葉輪中心位置對高比轉(zhuǎn)速離心通風(fēng)機(jī)性能的影響
    4.1 蝸殼寬度及葉輪中心位置方案設(shè)計
        4.1.1 蝸殼寬度方案設(shè)計
        4.1.2 葉輪中心位置設(shè)計
    4.2 蝸殼寬度對風(fēng)機(jī)性能的影響
    4.3 葉輪中心位置對風(fēng)機(jī)性能的影響
    4.4 蝸殼寬度及葉輪中心位置對風(fēng)機(jī)性能影響的機(jī)理分析
    4.5 壓力脈動分析
    4.6 本章小結(jié)
5.不同改型方案對高比轉(zhuǎn)速離心通風(fēng)機(jī)性能的影響
    5.1 葉輪后盤安裝加強(qiáng)筋對風(fēng)機(jī)性能的影響
        5.1.1 加強(qiáng)筋位置方案設(shè)計
        5.1.2 加設(shè)加強(qiáng)筋后對風(fēng)機(jī)性能的影響
    5.2 葉輪后盤開平衡孔對風(fēng)機(jī)性能的影響
        5.2.1 平衡孔位置方案設(shè)計
        5.2.2 開平衡孔后風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動分析
    5.3 加裝導(dǎo)流板對風(fēng)機(jī)性能的影響
        5.3.1 添加導(dǎo)流板方案設(shè)計
        5.3.2 導(dǎo)流板參數(shù)對風(fēng)機(jī)性能的影響
        5.3.3 最優(yōu)方案數(shù)值計算結(jié)果處理
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文、專利



本文編號：3754168