风机蜗壳优化设计方法的研究进展横截面面积的圆周变化、横截面形状、横截面的径向位置、蜗壳入口位置、蜗舌的结构是蜗壳的五个主要几何参数。其中蜗舌的位置、角度和形状,在避免内部冲击、减少分离损失和降低噪声等方面起着重要的作用。蜗壳的各几何参数对风机内部流动的影响并不是***的,它们之间既相互关联,Y5-48风机,又相互影响,因此,在确定这些几何参数时要进行考虑。采用数值计算与响应面法相结合的手段对蜗壳的三个主要几何参数(蜗壳出口的扩张角、叶轮的露出长度、蜗舌间隙)进行了优化,结果表明通过优化蜗舌间隙和叶轮的露出长度,不仅可以提高风机的效率,还可以降低风机的A声级噪声。按一维设计理论(等环量法)蜗壳型线应为一条对数螺旋线。通过对方程的简化处理,6-41风机,风机按照等边基元法和不等边基元法可以快速完成蜗壳型线的绘制。风机采用改进的等边基元法绘制离心风机的蜗壳型线,通过数值计算与实验研究,结果表明采用改进的等边基元法绘制蜗壳型线,山东风机,不仅可以提高离心风机的效率,还可以降低风机的噪声。在蜗壳型线一维设计理论的基础上,通过考虑气体粘性因素的影响,对风机原外壳进行了改进。研究结果表明,通过考虑气体粘性,对蜗壳型线进行改进,可以减小蜗壳内的流动损失,提高风机的效率。
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。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0.01 mm,这确保壁上的Y 值在湍流模型要求的范围内。考虑到后期改善风机结构的便利性,9-16风机,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。
针对风机具体实例,本文采用结构化网格进行数值模拟,并利用Autogrid软件提供的H型网格自动生成功能生成进水口和叶轮的终网格。风机其他部分的网格生成是通过先划分区域,然后手动划分网格来完成的。边界及初始条件1)集热器入口设为入口边界,叶轮出口设为出口边界,叶轮前盘、后盘和叶片的实体壁设为实体壁,转轮边界面与下一周期转轮边界面之间的连接设为PE。三元匹配连接,循环数设为12。设定风机初始静压P=1.01325*105pa,初始温度t=293K,轴向入口速度=18m/s,所有旋转壁(如前盘、后盘、叶轮叶片等)的输入速度n=1450r/min,其他非旋转壁(如蜗壳)的输入速度为零。由于流道内轴流分布不均匀,叶轮前后盘不一致,为便于比较分析,沿叶轮圆周做了A、B两段。叶轮通道内的速度和压力分布用云图和矢量图表示。给出了开槽角度对风机性能的影响。给出了叶片开槽角度对风机总压和效率的影响结果。叶片开槽使风机的总压和效率增加,但总压明显增加,效率增加不大。其中,方案7的压力和效率增加较大,总压增加3.87%,效率增加0.15%。
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