在高压离心通风机样机的基础上,只增加了风机叶轮的旋转直径。因此,改进后的风扇与样机的几何相似性不满足风扇相似性原理的条件。因此,通过改进后的数值计算分析了改进效果。第二种改进方案的基本思想是在风机外壳不变的情况下,增加风机叶轮的旋转直径。风机叶轮的具体改进方法在保持叶片出口安装角度不变的前提下,风机叶轮的旋转直径分别由480 mm增加到490 mm和500 mm。高压离心通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。通过对改进后的高压离心通风机的数值计算,在第二种改进方案中通过增加叶轮的旋转直径来提高风机的总压。当叶轮旋转直径增加到490m时,改进后的风机总压力增加到4765pa,相应的风机运行力矩增加到4.65n.m,风机效率基本不变。当叶轮旋转直径增加到500m时,风机总压力增加到4835pa,但风机扭矩相应增大,风机效率降低。高压离心通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。
采用本文所述的设计方法,对所设计风机的稳态计算结果进行了分析。在离心风机设计完成后,根据具体设计参数建立了离心风机的三维模型。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。第三章采用样机的数值计算方法,对设计工况下的风机进行了计算。给出了高压离心通风机样机设计的数值计算参数表。根据计算数据和公式,设计高压离心通风机和斜槽风机的比转速分别为13.89和11.08。根据风机按不同比转速分类的原则,可以看出所设计的风机和原型风机属于不同的系列,但在全压、效率等方面性能有所提高。明朝第四章扇子的设计方法是正确合理的。通过对设计风机的数值计算参数与风机初始设计值的比较,可以看出设计风机的总压值高于设计目标,效率为68%,效率比原型风机高19.9%,总压值由4626提高到4626。PA至5257PA,均满足合作单位的性能要求。
高压离心通风机的设计方法,对所设计风机的稳态计算结果进行了分析。在离心风机设计完成后,根据具体设计参数建立了离心风机的三维模型。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。第三章采用样机的数值计算方法,对设计工况下的风机进行了计算。原型风机和斜槽风机的比转速分别为13.89和11.08。根据不同的比转速,可对风机进行分类。可以看出,所设计的风机和原型风机属于不同的系列,但在全压、效率等方面都有所提高。可以证明第四节风机的设计方法是正确合理的。通过对设计高压离心通风机的数值计算参数与风机初始设计值的比较,可以看出设计风机的总压值高于设计目标,效率为68%,效率比原型风机高19.9%,总压值由4626提高到4626。PA至5257PA,均满足合作单位的性能要求。
可以看出,高压离心通风机样机长、短叶片的吸力面不仅产生分离现象,而且产生两个涡,设计工况下设计风机长、短叶片的吸力面存在一些分离现象,但没有明显的分离现象。在三种不同网格密度下设置相同的边界条件,经过计算,得到了高压离心通风机样机在设计条件下的全压、全扭矩和效率。产生了漩涡。通过比较两种方法的流线图可以看出,所设计的风机的整体流动性能得到了很大的提高,设计的高压离心通风机的效率得到了很大的提高。
设计风机的瞬态计算
为了后期计算风机内部的气动噪声,本文对离心风机内部流场采用瞬态的计算方法进行了数值计算。下面详细介绍风机的瞬态计算过程。
瞬态计算过程中,每一个时间步内相当于计算一个稳态过程。流量损失会降低高压离心通风机的实际压力,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。因此在每一个时间步内都需要保证计算达到收敛。瞬态计算过程中存在内迭代的概念,内迭代与稳态求解的的迭代具有相同的原理。内迭代次数可以在模型树节点Run Calculation面板通过参数Max Iteration/Time Step来设置。
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