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6-39离心风机生产基地“本信息长期有效”
风机作为各行各业的配套产品,广泛应用于地铁通风、矿冶通风、楼宇换气通风,空调设备等。由于气体通道的粘性和形状不同,在整个流动过程中存在摩擦损失和涡流损失(边界层分离、二次流、尾流损失等)。然而,风机作为工业生产中主要的能源消耗设备及噪声来源之一,其科技含量的提升和加工制造工艺的创新与优化对节约资源和环境保护有着重要的意义。据统计,风机的电能消耗约占***发电量的8~10%,因此提高风机的效率和运行效率是十分必要的。6-39离心风机广泛应用于钢铁、水泥、化工等特种行业。***后根据试验后的实测数据,确定了引风机和电动机的选型设计,包括风机设计参数。其结构特点是叶轮的宽径比小、内外径比小、由长短叶片间隔且均匀分布,性能特点是压力系数高、流量系数小,因此通常应用于高压小流量的场合,但由于叶轮叶道较长,导致其内部流动损失较大,通常效率较低。并且由于其叶片结构复杂,加工困难,加工成本较高,经济效益差,所以很多风机企业放弃了批量生产的计划,甚至不生产,造成了市场货源短缺,因此进一步的研究如何提高6-39离心风机效率,改善其加工工艺具有十分重要的意义。针对6-39离心风机机存在的以上问题,提出了“XQ斜槽式离心风机流场关键部件改进设计研究”的课题。本课题与某风机企业合作,对此型号风机结构进行改进设计,提高其性能。该课题的成功进行不仅会提高风机的效率,降低能源消耗,还会将风机的科学设计理念带入企业,改善现在中、小、微风机企业粗放型生产的现状。6-39离心风机采用SolidWorks三维建模软件对斜通道离心风机进行了三维建模,对整个离心风机进行了建模。由于斜槽风机叶片采用无气钢板焊接而成,为了简化网格生成,提高网格质量,采用无厚度曲面建立了离心风机的三维模型。6-39离心风机的网格生成方法可分为结构化网格和非结构化网格。风机数值计算和测量的效率特性曲线表明,斜槽离心风机的设计流量为0。一般来说,结构网格计算的收敛速度是快而好的。然而,在一些复杂的结构中,很难生成结构化网格。在结构化网格生成过程中,边上节点的数目发生变化,往往导致相应的边节点发生许多变化。网格生成通常占用CFD分析师的大部分时间。针对这一问题,本文采用混合网格对6-39离心风机进行网格划分,即结构化网格与非结构化网格相结合的方法。结构网格用于划分叶轮的叶片通道。由于叶片位于叶轮各通道的连接处,叶片为非线性结构。在划分结构网格时,往往会产生负体积。因此,采用非结构化网格划分进气道上部,并对靠近壁面和叶片的网格进行加密。边界附近第1层的厚度为0.01mm,这确保壁上的Y值在湍流模型要求的范围内。考虑到后期改善6-39离心风机结构的便利性,叶轮与蜗壳分开啮合,并在相应的表面建立接口进行数据交换。叶轮外场计算网格为1224917壳体和1281713网格。离心风机的瞬态计算方法采用第二章所述的稳态计算方法。计算结果收敛后,将收敛结果作为瞬态计算的初始值。改善计划一在保证斜槽风机外壳不变的状况下,将风机叶轮中的短叶片向内延伸,。湍流模型仍然是sstk_uuu。采用隐式分离法求解离散方程。6-39离心风机的压力修正采用简单算法进行。对流项采用二阶迎风格式离散,扩散项采用二阶中心格式离散,时间项采用二阶隐式格式离散。时间步长由公式确定。离心风机空气动力噪声的计算离心风机运行时产生的噪声主要包括机械噪声、电磁噪声和空气动力噪声。离心风机的内部是复杂的三维非定常涡噪声。复杂流场结构与气动噪声的相关性是气动噪声研究中的一个难题。为了了解三维流场结构对气动噪声的影响,在气动噪声预测中,采用条带理论方法确定叶片表面的气动参数。近年来,风机流场结构的研究取得了很大进展。流量损失会降低6-39离心风机的实际压力,泄漏损失会降低风机的流量,叶轮损失和机械损失会导致风机附加功率的增加,从而降低风机的效率。在风机气动噪声预测中,建立了相应的物理模型和数学模型,介绍了复杂流场的数值模拟技术,进行了考虑三维流场的气动噪声预测计算,研究了流场结构对6-39离心风机气动噪声的影响。讨论了如何有效地控制风机内部流量,降低风机噪声。6-39离心风机采用多耦合仿生设计和数值计算方法,研究了仿生叶片的降噪机理。结果表明,仿生叶片的锯齿后缘结构可以有效地改变叶片后缘脱落涡的结构和频率,从而减小叶片表面的压力波动和气流对叶片前缘的影响,使A计权声压级提高。风机的EL可降低2.1db。Seung-heo等人[64]将叶片的线性后缘改为S形后缘,结果表明,S型后缘叶片能有效地降低空调风机的噪声,使6-39离心风机噪声降低到2.2dB左右。当S型后缘角为5度,叶片倾角适当增大时,可有效降低空调风机噪声。)