8-09风机高速流体和低速流体相互拉动，导致动能损失较大，再加上二次流的阻碍，叶轮的流动质量大大降低，这种结构非常不利于风机的运行。叶片切缝后，流道出口附近的速度梯度更加平衡，没有回流。这是因为通过槽道的流动可以将吸入面出口附近的流体吹走，这不仅避免了流出的现象，而且还将低速流体吸入吸入吸入面，改善了叶轮内部的流场。结果表明，当裂缝正好位于上边界层剥离的前端时，效果较佳。相比之下，8-09风机叶片入口（段）开口间隙的速度没有显著变化。当S型后缘角为5度，叶片倾角适当增大时，可有效降低空调风机噪声。叶片出口发生了巨大变化。叶片出口处的速度分布变得更加均匀，而原叶轮出口处的速度从吸入侧到压力侧变化很大，说明槽达到了预期的优化目的。

（1）通过数值模拟研究了开槽对风机性能的影响。结果表明，开槽有利于提高风机的性能，对风机的流场有很大的影响。

（2）开槽参数a/c=1.67，b/c=0.169时，风机性能相对较佳，风机总压提高4.25%，效率提高1.49%。

（3）8-09风机叶片切缝后，通过切缝的流体能有效防止叶片表面附面层脱落，减少流动损失，当切缝位置与附面层分离前沿对齐时，效果佳，使转轮出口流速更加均匀。

（4）本文所得到的较佳插削参数只能从有限的方案中选取，可能会错过较佳插削角度和位置，有待进一步研究。

8-09风机广泛应用于冶金、化工、钢铁、水泥等重工业。其结构特点是整体结构紧凑，叶轮宽径比小，内、外径比小，长、短叶片分布均匀，压力系数高，流量系数小，因此常用于高压、小流量场合。针对风机效率低、加工工艺复杂等缺点，提出了一种改进的风机效率设计方案，并采用CFD数值计算方法进行了分析验证。其叶轮滚动所发生的离心力为离心风机压强升的首要来历，而且在叶轮内部由离心力发生的压强升要远远大于气体相对速度改动而发生的压强升，而且选用增大风机的叶轮宽度增大风机流量的办法，往往导致风机的功率下降，因而离心风机一般适用于高压、小流量的场合。

本文对风机进行改进和设计的主要思路是利用N-S方程和SSTK-U湍流模型计算斜槽风机样机的流量。数值计算结果与原始测量数据吻合较好，证明了该计算模型和数值计算方法的可行性。通过对8-09风机不同截面的等值线和流线的观测，分析了叶轮通道内流动损失的原因。通过控制叶片吸力面边界层的分离，降低了风机的内部流动损失。针对风机内部流动状况，提出了三种不同的改进方案。在改进方案不能满足性能要求的情况下，对风机进行了重新设计。为了使风机叶片通道内的流动更加合理，根据叶轮通道截面面积逐渐变化的原理，建立了风机叶片型线形成的数学模型，并根据该数学模型完成了风机叶片型线的设计。风机叶片的设计采用“双圆弧”成形方法，不仅简化了风机的加工工艺，而且使风机的总压力提高到5257pa，效率提高到68%。8-09风机出口边界条件设置有压力出口，根据不同的工作条件设置不同的压力值。后介绍了离心风机的瞬态计算方法，分析了瞬态计算中时间步长的选择原则。采用瞬态数值方法对新设计的风机内部流动进行了数值模拟。在瞬态计算结果稳定后，8-09风机采用FW-H模型计算了设计风机的气动噪声，远场噪声值为58dB。

目前8-09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8-09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。8-09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。直接数值模拟（DNS）是瞬时湍流控制方程的直接解。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。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8-09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。

改造后，对两台8-09风机进行性能评价试验，包括全负荷风机数据试验、改造前后数据试验和风机较大出力试验数据，如下所示。（1）满负荷风机数据试验：锅炉满负荷运行时，炉内氧含量维持在2.5%，炉内负压维持在0-50pa，锅炉稳定运行2小时后，现场测量两台引风机数据。满足机组满负荷要求。引风机风量496800m3/h，全压6600pa，轴功率1086KW，设计电流146。风机满负荷数据见表2。

（2）改造前后数据试验：风机改造后，锅炉正常运行1小时，运行参数稳定。采集风机的数据，并与改造前的数据进行比较。锅炉满负荷时，两台引风机电流降低48A。

（3）8-09风机较大出力试验：冷态下，风机挡板开度为80%时，风机电流达到设计值。A风机入口挡板开启80%时，风机电流为146A，B风机入口挡板开启80%时，风机电流为145.6A，满足设计要求。

结论

（1）与改造前后引风机试验数据相比，A风机效率提高17.2%，B风机效率提高13.8%。正常运行时，风机进口挡板开度为50%~55%，风机电流95~100A，满足机组满负荷运行要求。

（2）改造后8-09风机电耗降低26384 kWh，增压风机电耗降低52159 kWh，合计77543 kWh，辅助电耗降低0.5%。

（3）改造后，取消风机冷却水，风机轴承高温度为55C，满足设计要求。通过排除冷却水，每年可节约约5万吨水。

（4）通过8-09风机性能试验报告和实际运行，引风机改造能满足运行要求，节电效果明显。