离心风机叶轮的设计方法如何设计一种***简单的离心风机一直是研究人员面临的主要问题。设计***的叶轮叶片是解决这一问题的主要途径。叶轮是风机的核心气动部件,叶轮的内部流量直接决定了整机的性能和效率。因此,为了了解叶轮内部的真实流动状况,改进叶轮设计,提高叶轮的性能和效率,国内外学者从各个角度对气体在叶轮中的流动规律进行了研究,寻求更好的叶轮设计方法。一维设计方法是较早使用的。通过大量的统计数据和一定的理论分析,得出了离心风机各关键截面气动和结构参数的选择规律。在一维方法的初始阶段,通过简单地计算风扇每个关键部分的平均速度,可以做大量的工作来确定离心叶轮和蜗壳的关键参数。
从损失的角度考虑,在叶轮通道内流动的过程中,通过以相同的速度均匀地改变气流的相对速度,等减速方法可以减少流动损失,进而提高叶轮的效率。为了避免局部区域膨胀角过大,提出了等度膨胀法。给定叶轮内相对速度w沿平均流线m的分布,通过简单的几何关系控制相对平均速度沿流线m的变化规律,可以得到叶片轮廓沿半径的分布。虽然上述方法简单,但也需要更复杂的数值计算。
2008年,李静音等人提出了一种在离心式风扇叶轮盖上靠近叶片[吸力面处开孔的方法。蜗壳内的高压气体用于产生射流,从而直接向叶轮内的低速或分离流体提供能量,削弱叶轮内二次流引起的射流尾流结构,可用于消除或解决离心叶轮在部分负荷下经常出现的积尘问题。通过离心风机的数值试验,发现叶轮盖穿孔后,设计点附近的风机压力提高2%左右,效率提高1%以上,小流量时压力提高1.5%,效率提高2.1%。在设计流量和小流量时,轮盖打开形成的射流可以明显改善叶轮出口处的分离流,减小叶轮出口处的低速面积,减小高速和速度梯度,从而削弱离心叶轮出口处的射流尾流结构。此外,沿叶片表面的流动分离面积减小,压力更有规律地增加。打开轮盖的方法可以在设计流量和小流量下提高封闭式离心叶轮的性能和整机的性能。如果将离心叶轮叶栅叶栅的自适应边界层控制技术结合起来,可以完全提高离心叶轮的性能。
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