離心式通風(fēng)機整機三維數(shù)值模擬及其結(jié)構(gòu)改型設(shè)計分析.pdf

1、通風(fēng)機是廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟各行業(yè)的一種通用機械。據(jù)統(tǒng)計，我國各類風(fēng)機和泵的耗電量約占我國總發(fā)電量的三分之一，僅工業(yè)用通風(fēng)機的耗電量就占我國總用電量的5％左右，隨著通風(fēng)機的需求量日益增大，制造原材料的消耗也不斷增加。因此，從節(jié)約能源和資源的角度考慮，設(shè)計出低成本高效率的風(fēng)機有十分重要的意義。
　　流體機械的設(shè)計方法和思想都來自于大量實驗，通過這樣的方法能夠得到較好的風(fēng)機基本技術(shù)參數(shù)，但這種方法不僅需要耗費大量的費用和時間，也不能確定

2、風(fēng)機內(nèi)部的流動狀況。由于CFD（計算流體動力學(xué)，全稱Computational Fluid Dynamics）可以相對準(zhǔn)確地給出流體流動的細(xì)節(jié)，如速度場、壓力場、溫度場等的時變特性，不僅可以準(zhǔn)確預(yù)測通風(fēng)機的整體性能，還可以很容易地從對流體的分析中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品或工程設(shè)計中的問題，減少未預(yù)料到的負(fù)面影響，減少設(shè)計或優(yōu)化對試驗的依賴性，大為縮短設(shè)計周期，降低費用。因此在風(fēng)機設(shè)計方面越來越多的應(yīng)用CFD軟件來代替?zhèn)鹘y(tǒng)風(fēng)機實驗方法。
　　本文應(yīng)

3、用Solidworks建立DFY23F-C4A型離心風(fēng)機的整機模型，運用計算流體力學(xué)軟件Fluent對其內(nèi)部的三維氣體流動進行了模擬分析。采用了非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格與RNGk-ε湍流模型，考察了離心風(fēng)機整機和其子午面、回轉(zhuǎn)面、葉片表面等重要部分的靜壓力、動壓力、速度矢量和速度梯度等參數(shù)并進行比較，得到了一些新的流動現(xiàn)象，結(jié)果表明:離心風(fēng)機流體區(qū)域的壓強和流速是非軸對稱的，這是由于整機的非軸對稱性而產(chǎn)生;離心風(fēng)機的蝸殼出口的面積過大，致使在蝸殼出

4、口處壓力過低而產(chǎn)生較多的逆流，使得風(fēng)機出口風(fēng)壓減小，效率降低;蝸殼內(nèi)部整體的流動像扭曲的麻花般旋流流出，不利于氣體流動;離心風(fēng)機流體區(qū)域內(nèi)存在渦流、尾流-射流、二次流動等現(xiàn)象，使風(fēng)機噪音增大，并影響其效率。這些結(jié)果對研究風(fēng)機的振動及噪聲控制有一定的指導(dǎo)意義。之后通過對離心風(fēng)機不同流量工況分別進行計算，得出不同流量工況下離心風(fēng)機的全壓和效率，并繪制出P-Q曲線及η-Q曲線，與實驗數(shù)據(jù)加以比較，并分析了模擬值與實驗值誤差的來源。最后對DFY