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。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。锅炉离心引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，不仅可以提高离心风机的效率，还可以降低风机的噪声。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。

锅炉离心引风机广泛应用于钢铁、水泥、化工等特种行业。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锅炉离心引风机效率，改善其加工工艺具有十分重要的意义。针对锅炉离心引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。精细计算锅炉离心引风机流体数值模拟方法的缺点是在直接数值计算中，网格尺寸要求很小，导致计算量的增加。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。

目前锅炉离心引风机的湍流数值模拟方法有直接数值模拟法、雷诺时间平均法和大涡模拟法。每个湍流模型都有其各自的优缺点。对于直接数值模拟方法，其优点是可以在不引入经验模型假设的情况下模拟流场中各尺寸的湍流波动，因此被称为精准的湍流波动。精细计算锅炉离心引风机流体数值模拟方法的缺点是在直接数值计算中，网格尺寸要求很小，导致计算量的增加。它通常需要较大的内存和快速的CPU，因此在实际工程中很难应用。雷诺时间平均法是工程中常用的数值模拟方法。锅炉离心引风机通过引入雷诺应力的封闭方程，可以求解时间平均雷诺方程。其优点是避免了直接数值模拟计算量过大的问题，但这些经验模型只适用于有限的环境。锅炉离心引风机样机蜗舌流线图表明，当气体流经样机蜗舌位置时，大量气体通过蜗舌与叶轮之间的间隙T流回蜗壳，流量损失较大。直接数值模拟（DNS）是瞬时湍流控制方程的直接解。DNS的较大优点是它不需要对湍流进行任何简化或近似。理论上，可以得到相对准确的结果。然而，直接锅炉离心引风机数值模拟所需的网格节点数量巨大，计算量大。目前，只有一些简单的流动机理可以研究，如室内空气流动、静水中的气泡上升、颗粒与筒体在流动过程中的碰撞磨损等。

通过对锅炉离心引风机不同方案的改进，得出如下结论：向内延长斜槽风机叶轮的短叶片，可以有效地减小风机所需的扭矩，提高风机在设计条件下的效率；延长斜槽风机叶轮的长叶片和短叶片，可以提高风机的效率。外扩可以明显提高风机的总压，但随着总压的增大，风机所需的扭矩也随之增大。因此，风扇的效率几乎不变。减小斜槽离心风机样机蜗壳与叶轮的间隙，不仅可以提高风机的总压，而且可以降低风机所需的扭矩，提率2.1%。当锅炉离心引风机流量小于设计流量时，经向速度mc1减小，入口相对速度与圆周切线方向的夹角小于叶片进口角1aβ，迎角为正。通过对锅炉离心引风机样机内部流动的分析，提出了三种不同的改进方案，每种方案都提高了风机的一定性能参数。

风机短叶片向内加长，提高风机效率；风机旋转直径增大，风机总压增大；蜗壳舌与风机叶轮间隙适当减小，风机总压和效率提高。证实了。但锅炉离心引风机仍采用复杂的曲面叶片结构，这不会改善风机加工工艺的复杂故障，每一个改进方案都不能改善风机叶片通道内的流动特性，使风机的总压力值达到5000pa以上，且冲击力较大。提高风扇的效率。如果只重新设计风机的叶轮结构，必然会导致叶轮与风机蜗壳结构不匹配，导致风机性能急剧下降。因此，本文采用现代风机设计理论，以全压5000pa、转速2900rmp、锅炉离心引风机的风量1300hm/3为设计目标，对风机进行了重新设计，以满足合作公司的性能要求，提高风机的整体性能。可以看出，通过减小锅炉离心引风机蜗壳舌片间隙，蜗壳舌片附近的低压涡在设计流量条件下消失，同时蜗壳内部气体再次减少。在设计中，主要介绍了风机叶轮、蜗壳和集热器结构参数的选择方法，介绍了叶片结构的选择。

针对锅炉离心引风机历史运行数据使用不足、建模周期长的问题，提出了一种基于较小二乘支持向量机（LSSVM）和拉丁超立方体采样（LHS）的大型离心风机性能预测方法。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。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。通过试验数据对模型进行了验证。有效性。结果表明，锅炉离心引风机基于LSSVM和LHS的大型离心风机性能预测方法能够充分利用现有的风机数据信息，快速、准确地预测风机性能。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。离心风机的主要作用是保证空气供给，稀释***气体，降低煤尘浓度，对煤矿安全生产具有重要意义。通风机性能稳定直接关系到地下设备的可靠运行和人员的安全。锅炉离心引风机性能预测控制和运行优化是建立在准确的性能预测模型基础上的，因此建立准确的风机性能预测模型具有十分重要的意义。

建立锅炉离心引风机性能预测模型的主要方法有三种：

（1）应用数学、流体力学和流场理论建立离心风机模型，预测离心风机的性能。

（2）实验方法是利用***的测量技术，建立离心风机在各种工况下的实验模型。

（3）基于计算机技术，利用各种CFD（计算流体力学）数值模拟技术建立离心风机性能预测模型。