轴流风机优化思路本模型采用Nelder－Mead的优化方法，用于非线性方程针对多目标的优化方法，能寻找到全局较小偏差，同时根据自变量的增加而线性增加计算负荷的大小。由于自变量的变化参数较多，为了避免出现非物理的优化结果，提高优化效率。本模型的优化将分为两个部分。轴流风机设计点的模型优化在设计点，风机内部流场状况较好，流动损失小，。因为Koch＆***ith的模型考虑了诸多物理因素并被广泛验证了其合理性，因此不予优化。有3个参数需要优化:参考冲角、参考落后角和二次流损失。在一维计算时，由于模型中的经验公式是从大量压气机的实验数据中提取出来的，针对某一特定的风机几何尺寸，首先需要对采用的损失和落后角模型进行校验和标定。标定是根据风机在转速990r/min时，轴流风机的安装角不变情况下的实验气动性能曲线。其次，利用优化得到的损失和落后角模型，对安装角分别为10°、5°、－10°、－5°的轴流风机的气动性能进行数值模拟并与实验结果进行对比分析，来验证本模型的准确性和可靠性。因为本风机并未给定相关设计点的参数，轴流风机模型中只能选取设计转速为990r/min下率点为设计点，选取实验的气动性能曲线做为优化对象。将轴流风机叶轮模型引入到ANSYS中。叶轮整体材料为Q235普通碳素结构钢，密度7850kg/m3，弹性模量210gpa，泊松比0.3。叶片角度可调的叶轮，轮毂和叶片调节机构采用Q235普通碳素结构钢，叶片采用尼龙66。该材料阻燃、防爆、耐磨、耐热。它常被用作机械配件，而非有色金属，作为机械外壳或发动机叶片。该材料的密度为1150kg/m3，弹性模量为8.3gpa，泊松比为0.28。叶轮各部分采用可调叶片固定连接。在叶片角度可调的叶轮中，当叶片臂与轮毂连接时，轴流风机叶片臂可以旋转和调整，即接触面的法向可以分离，在切向上没有相对滑动。由于叶片的叶尖比整个叶轮机构中的其他零件更容易变形，因此叶片啮合时应减小网格尺寸，轮毂零件在整个结构中的变形较小。考虑计算时间，可以适当增大网格尺寸。在求解自由模态时，刚体有三个平移和三个旋转，因此前六个频率是系统的刚体模态。整个轴流风机叶轮机构为对称结构。计算了两个叶轮的前20个自由振型，并从中提取了前6个自由振型。轴流风机振动也是电厂轴流风机运行中的常见故障。当风机振动达到一定水平时，会导致叶片和轴承不同程度的损坏，或螺钉松动。如果风机振动严重，也会影响风机的安全使用。风机振动主要由叶片非工作面振动引起。这种振动在锅炉引风机中经常发生。造成这种现象的主要原因是，当进入叶片时，气流和叶片的工作面有一定的角度。当角度超过某一临界值时，非工作面就会出现气流漩涡。此时，气流携带的灰尘将缓慢积聚在非工作面上。而轴流风机叶片的形状是翼型，这种类型的叶片容易积灰，当积灰量达到一定量时，在离心力的作用下，大部分的灰尘会被甩出叶轮。而由于粉尘是被动抛出的，其它地方的抛出时间不同，数量不均匀，会导致整个叶轮的质量都是粉尘，***了原有的质量平衡，使机组的振动增大。在解决轴流风机旋转失速和喘振的过程中，应采取以下四种措施。首先，要让有关人员了解和掌握轴流风机的特点，并根据实际情况启动和停止运行。在轴流风机运行阶段，应采取措施避免出现喘振区和失速运行。二是对空气预热器密封装置进行了有效的改进。大量的调查研究表明，用搪瓷代替空气预热器的低温受热面，可以有效地改善其腐蚀性，同时也可以排放粉尘，减少漏风。因此，在改进空气预热器密封装置的过程中，可以用搪瓷代替空气预热器内的低温受热面。三是改善轴流风机叶片形状。制造时应使用更多的耐腐蚀材料。第四，在轴流风机运行过程中，必须定期进行维护和试验，这样可以大大避免轴流风机的一些重大事故，也可以在发生一些小事故时及时修理和抢修。)