离心鼓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。结果表明，离心鼓风机考虑静、动叶相互作用和静叶非定常尾迹等实际流动特性，用瞬态计算方法得到的静盘密封效率低于稳态计算得到的静盘密封效率。

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。通过对离心鼓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%。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。根据叶轮流道断面面积逐渐变化的原理，建立了风机叶片型线成形的数学模型。在瞬态计算结果稳定后，离心鼓风机采用FW-H模型计算了设计风机的气动噪声，远场噪声值为58dB。

离心鼓风机的传动方式因使用场合不同而不同，离心风机的传动方式也不同，如图1.2所示。当离心风机叶轮的转速与电机相同时，大型风机可以通过联轴器将风机叶轮与电机直接联接，称为D传动。这种传动方式的优点是可以使风机结构紧凑，减少机身。当风机是小型机器时，叶轮可直接与电机轴连接，称为A型传动。这种传动方式可以有效地减小风机的体积，使风机结构更加紧凑。当风机转速与电机转速不同时，可采用皮带轮变速传动方式。离心鼓风机根据具体形式可分为B、C、E、F四种，通常叶轮安装在主轴端部。这种结构叫做悬臂。其优点是易于拆卸。对于大型单吸和双吸离心风机，叶轮通常放置在两个轴承的中间。这种结构称为双支承式。其优点是风扇运转平稳。流量损失会降低离心鼓风机的实际压力，泄漏损失会降低风机的流量，叶轮损失和机械损失会导致风机附加功率的增加，从而降低风机的效率。流量损失气体流经离心鼓风机的进气室、叶轮、蜗壳和出口扩压器。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。由于气体通道的粘性和形状不同，在整个流动过程中存在摩擦损失和涡流损失（边界层分离、二次流、尾流损失等）。目前，在现有的离心风机损失模型中，不同部件的各种损失（如进气室损失、叶轮进口气流从轴向到径向的损失、叶轮通道损失、蜗壳损失、变工况下叶片进口冲击损失）是***计算的。

离心鼓风机的叶轮进口直径和出口直径增大，叶片进口安装角增大，叶轮进口宽度、出口宽度和叶片出口安装角减小。为了保证叶轮通道的横截面积逐渐变化，叶片安装角aβ由1aβ逐渐变为2aβ。因此，根据离心鼓风机叶片安装角随叶轮半径线性变化的规律，设计了风机叶片安装角。通过对第三章斜槽离心风机内部流动特性的分析，可以看出，具有复杂“多弧”叶片的原型叶片吸力面具有较强的涡度，导致风机内部流动损失增大，无法提高风机的整体效率。增大离心鼓风机叶轮的旋转直径改善计划一使斜槽式离心风机的功率进步2。

为了避免样机叶片结构复杂，提高风机效率，提高风机叶片的加工工艺，采用“双圆弧”拼接的方法进行叶片成型。离心风机蜗壳成形及参数选择离心风机蜗壳是将离开叶轮的气体引至蜗壳出口，将部分气体动能转化为静压的装置。下面介绍了离心风机蜗壳主要几何参数和参数的选择方法。蜗壳的主要几何参数包括蜗壳横截面积的周向变化、横截面积的形状、横截面积的径向位置、蜗壳的入口位置和蜗壳舌的结构。离心鼓风机根据不同的截面形状，蜗壳可分为矩形截面、平行壁蜗壳、圆形截面蜗壳等。经过考虑各部件丢失之间的相关联系，并以很多的实验资料和现代计算方法为基础，得到了具有理论根据和实际使用价值的风机及丢失模型。