基于控制速度分布的離心鼓風機三維葉片優(yōu)化設計方法研究.pdf

1、離心葉輪機械廣泛應用于國民經濟各部門，是工業(yè)生產中主要的耗能設備之一，其中離心鼓風機廣泛應用于污水處理、冶煉高爐、洗煤廠、礦山浮選、化工造氣、真空等領域，而離心葉輪的氣動效率是其研究重點之一。針對離心鼓風機的三維葉片優(yōu)化設計，本文嘗試了采用通過控制葉輪流道內的相對速度分布的三維葉片優(yōu)化設計方法，在滿足離心鼓風機的流量、壓力等基本要求下，得到流動損失小，流動效率高的離心鼓風機三維葉片。
　　本文提出的基于控制速度分布的離心鼓風機三維

2、葉片優(yōu)化設計方法其核心思想就是從造成離心葉輪內流動損失的根源出發(fā)，通過控制流道內沿流線方向的相對速度分布，控制葉輪流道內的邊界層增長與分離、二次流、分層效應等流動效應，從而減少葉輪內的流動損失，提高流動效率，完成優(yōu)化設計目的。本文在總結了前人關于離心葉輪內部流動研究成果的基礎上，提煉了平均相對速度的最大減速比、最大減速比發(fā)生位置，吸力面上相對速度的最大載荷系數、最大載荷位置為控制參數，并分別構建了平均相對速度分布模型和吸力面上相對速度分

3、布模型，根據速度模型可以直接確定出流道內沿流線方向分布的相對速度分布，而流道內的速度分布對葉輪內的流動效應有決定性的影響，同時該速度分布又可以唯一確定葉片的三維型面參數，在此基礎上采用流線曲率法完成三維葉片的成型設計計算。在優(yōu)化判據方面，本文應用了考慮旋轉和曲率效應（包括了對邊界層基本方程和湍流結構的影響）的邊界層計算方法，根據不同的相對速度分布（特別是吸力面上的相對速度分布）計算得到的邊界層發(fā)展狀況作為優(yōu)化判據。
　　根據已建立