叶片形状优化对8-09风机金属叶轮稳定运行的影响叶片的结构优化对离心风机金属叶轮平稳运行有着重要的影响。目前很多学者研究了叶片出口安装角的结构优化以及叶片高度的结构优化，但是对于叶片形状的结构优化研究得较少。气流在叶片的不同区域的流动有很大的不同。在叶轮前盘，气流的流动方式主要是轴向流动。在叶轮的中后盘，气流的流动方式主要是径向流动。通过这种方式，达到叶轮前盘向中后盘送风，使叶轮中后盘出风的目的。由此可见，通过对叶片形状进行优化设计，可以在一定程度上增加叶片的送风量以及有效通道的宽度，使得离心风机的效率得到提高，从而保证金属叶轮的平稳运行。同时，由于蜗壳张开度扩大能够***流动分离，使蜗舌附近区域的旋涡强度及其影响区域减小，从而有效地降低了多翼离心风机噪声2。8-09风机具有体积小、压力系数高等一系列优点，在工业、农业等各个领域都得到广泛应用，是人们生产生活中必不可少的一种机器设备。离心风机主要由集流器、蜗壳、电机以及叶片四个部件组成。各部件的结构优化对离心风机金属叶轮稳定运行起着重要的作用。随着科学技术的发展以及生活水平的提高，对8-09风机进行结构优化越来越受到人们的关注。因此本文通过对集流器优化、蜗壳优化、电机优化以及叶片形状进行优化，来观察结构优化之后的离心风机对金属叶轮稳定运行的影响，以促进离心风机的生产工作朝着更完善、更健康的方向发展。金属叶轮是离心风机的重要组成部分，对于离心风机的安全运行和性能起着决定作用。几何模型建立与网格划分计算模型采用掘进工作面4-72-5.6A防爆防腐蚀的离心式通风机，其主要参数：电机功率22kW,转速2930r/min,流量10122~25736m3/h,全压4152~2330Pa。其主要由进风口、集流器、叶轮和蜗壳组成。8-09风机集流器中添加了米字形结构与环形挡环。风机结构复杂且叶片外形不规则，因此生成结构化网格比较困难，相反非结构化网格适应能力强，在处理复杂结构时有利于网格的自适应。因此8-09风机采用四面体非结构化网格。使用ANSYS软件中的CFD软件进行网格划分，加米字形集流器模型网格数1072503，网格节点数184910；内藏电动机的长度、头部倾角等在一定程度上影响着风机性能和噪音。普通圆弧形模型网格数1296832，网格节点数223847。以离心风机在掘进工作面环境下的运行工况为依据，进行8-09风机参数设置：流量取22806.54m3/h，流速取6.33515m/s,质量流量取7.4913kg/s。把Pro/E建立的几何模型导入Fluent中并对几何模型的边界条件计算参数进行设定。其中入口类型采用速度进口，出口设为压力边界条件，本计算采用的样机是矿用式离心风机，出口静压可以近似为0，蜗壳内壁及叶轮壁面粗糙度均取0.5，集流器、叶轮、蜗壳等各流体区域结合处的公共面采用interface边界类型面，将叶片的压力面和吸力面以及叶轮前盘、后盘和转轴的内外表面一起定义为旋转壁面。环境压力为101325Pa，取粉尘流体密度ρ=1.225kg/m3。计算时采用SIMPLE压力速度耦合方法进行。8-09风机与4种消声方式风机的A声级对比。从图中可以看出，每一种方式都有着不错的降噪效果，其中C型改进风机降噪效果好，在额定工况点附近总A声级能降低约7dB(A);B型改进风机降噪效果也比较理想，优于A和D型改进风机;A型改进风机的消声效果***差。出现上述情况的原因应该是电机噪声通过蜗壳会被放大，而没有被吸声材料有效吸收。但后盖板加装消声材料，恰好吸收了电机的部分噪声，因此后盖板加装吸声材料降低风机噪声明显。根据GB/T2888-2008《风机和罗茨鼓风机噪声测量方法标准》对有无进气箱离心风机的噪声进行测试。本文对吸声蜗壳对风机降噪效果进行了研究，分别对单独蜗板、后盖板、蜗板与后盖板、蜗板与前盖板加装消声材料的4种方式进行了试验测量，在8-09风机全工况范围内，风机噪声都有不同程度的降低，其中蜗板加后盖板组合的降噪效果好。由于穿孔板摩擦损失较大，气体流动阻力增加，导致风机压力和效率都有不同程度的降低。通过试验证明相对于周向蜗板加装消声材料，风机后盖板加装消声材料消声效果明显，且结构简单、制造方便风机压力损失小。也证明了消声蜗壳有很好的降噪效果，并且8-09风机蜗壳尺寸虽然有一定的增大，但相对于消声器等其他降噪方法优势还是很明显的。对风机进出口安装条件有限制并且对噪声有一定要求的离心风机，吸声蜗壳是较好的选择。主要从集流器优化对离心风机金属叶轮稳定运行影响、窝壳优化对离心风机金属叶轮稳定运行影响、电机优化对离心风机金属叶轮稳定运行影响，以及叶片形状优化对8-09风机金属叶轮稳定运行影响四个方面进行分析，为保证金属叶轮的稳定运行提供技术支持。)