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离心鼓风机服务为先「多图」
通过数值计算方法,观察离心风机蜗壳内部的流动情况,通过收缩蜗壳180°~360°之间的型线,改进后的离心风机出口静压,出口全压和风机效率都有所提高。BeenaD.Baloni等采用实验方法,对具有相同叶轮,离心鼓风机蜗壳采用等环量法与等平均速度法成型的离心风机内部流动特性进行了研究,结果表明采用等平均速度法成型的蜗壳内部气流的速度梯度与压力梯度都小于采用等环量法成型的蜗壳,内部流动情况更优。离心鼓风机边界条件下的工作压力为101325pa,入口边界条件下的压力入口,表压为0,初始压力为-50pa。离心鼓风机应用广泛,但由于其叶片结构复杂、叶道较长导致其内部流动损失较大,效率较低。以出口压力作为衡量离心风机性能的指标,采用LSSVM建立离心风机性能预测模型。复杂的叶片结构导致其加工工艺复杂,在批量生产时叶片模具制造的成本较大,一般企业都只单件生产甚至不生产,导致产品的供不应求。因此本文采用数值计算得方法,找到离心鼓风机内部流动损失的根源,改善风机内部的流动特性,提高风机的综合性能。根据以上分析,本文对斜槽式离心风机进行了改进设计,从改善风机内部流动特性出发,首先在原型机的基础上进行改进,而后根据风机的现代设计方法,以合作单位的性能指标为设计条件,完成风机的设计工作,具体的内容如下:本文通过查阅大量离心风机优化设计的文献,深入理解了风机的不同结构参数对风机内部流动特性的影响,并采用数值计算方法(CFD)对风机原型机进行了数值模拟,通过观察风机不同截面处的等值线图和流线图,对风机的内部流动特性进行了分析,为离心风机的改进提供思路。风机叶轮参数选择叶轮是风机的主要部件,叶片是将能量传递给流体的部件。以提高离心鼓风机的效率和增大其全压为改进目标,对风机的短叶片长度、增大风机叶轮的旋转直径和改变风机蜗壳蜗舌与叶轮的间隙,对风机性能的影响进行了研究。通过实验和数值模拟研究了离心鼓风机的流场,这是研究离心风机内部流动的两种主要方法。实验方法可以得到详细而准确的结果,但实验成本高,周期长。随着***环保政策的深化,为了响应***环保节能政策,在线生产锅炉的环保指标必须满足超低排放要求。随着计算机技术和计算流体力学(CFD)的发展,数值方法在涡轮内部流动模拟中得到了广泛的应用。采用数值方法设计了离心风机的子午线廓线。以离心鼓风机为例,进行了数值计算。结果表明,采用数值计算方法可以简单、准确地得到给定子午线分布的叶轮子午线轮廓。提高风机的设计效率,具有良好的工程实用价值。提出了一种现代离心风机的设计方法,即数值计算法。离心风机分为三部分,分别计算。迭代法考虑了这三个部分之间的相互作用。研究表明,上述数值计算方法可为风机的改进设计提供良好的依据。改进后的离心鼓风机效率提高,噪声降低。研究了风机叶片安装的不均匀性。结果表明,数值计算方法可以定性地计算出风机的噪声值,但由于计算值与实验值之间存在较大误差,无法替代噪声的实验研究。采用不等距离安装叶片的方法可以有效地降低风机的峰值噪声。离心鼓风机采用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。(2)通过观察风机不同截面上的总压和速度等值线,可以得出离心风机的内部流动规律:由于叶轮的旋转,在叶轮入口产生较大的负压值,使空气从集尘器进入叶轮。离心鼓风机的网格生成方法可分为结构化网格和非结构化网格。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离心鼓风机进行网格划分,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。考虑到后期改善离心鼓风机结构的便利性,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。离心风机的叶片结构主要包括叶片的形状和叶片的组合。采用LHS方法对离心风机的进口温度、进口压力、进口流量和转速进行了采集,并对采集的数据进行了归1化处理,用于LSSVM模型的训练。根据叶片出口安装角度的不同,风机可分为前向型、径向型和后向型三种。为了改善叶轮流道内的流动状况,国内外学者对叶轮叶型和叶片结构进行了大量的研究。2013年,WuGengli等人[46]采用“双圆弧段”叶片。通过对叶片与恒速叶片的比较,结果表明,双圆弧叶片离心风机可以获得更宽的稳定工作范围和更高的总压。黄东涛等。离心鼓风机采用长短叶片开槽技术,提高风机总压,降低风机噪音。通过控制离心鼓风机主叶片的数量,增加了主叶片中的短叶片,减少了叶片通道中的回流损失,从而提高了风机的效率。本文在前人研究成果的基础上,根据叶轮流道截面逐渐变化的原理,采用叶片型线成形法,将斜槽风机样机的“多弧S形叶片”改进为“双弧”叶片,并采用双弧拼接的方法,将叶片型线成形为“双弧”叶片。两个部分的叶片剖面详细介绍了风机各部件结构参数的选择和设计过程。)